当前位置:首页 > 杂谈 > 正文内容

将汽车尾气的热量转化为电能?顺磁材料可将热量转换为能量!-汽车尾气转换的化学方程式怎么写

2023-07-24 03:25:09TONY杂谈81

科学家观察到,即使在顺磁材料中,固体中自旋的局部热扰动也可以将热量转换为能量,在顺磁材料中,自旋被认为关联的时间不够长。这种效应,研究人员称其为“准磁悬浮阻力热电势”,将温差转换为电压。这一发现可能促使更有效的热能收集,例如将汽车尾气的热量转化为电能以提高燃料效率,或通过体热为智能衣服提供动力。该研究团队包括来自北卡罗来纳州立大学、能源部橡树岭国家实验室(ORNL)、中国科学院和俄亥俄州立大学的科学家。

打开凤凰新闻,查看更多高清图片

在含有磁性离子(如锰)的固体中,自旋的热扰动要么可以彼此对齐(铁磁或反铁磁体),要么不对齐(顺磁体)。然而,自旋在准磁体中并不是完全随机的:它们形成短期、短程、局部有序的结构(准磁子)这些结构只存在百万分之一秒,并且只延伸到两到四个原子上。其研究发表在《科学进展》期刊上,研究表明,尽管存在这些缺点,但即使是准粒子也可以在温差中移动,并推动自由电子一起,形成准非拖曳热电势。

在一项概念验证的发现中,研究小组观察到碲化锰(MnTe)中的准磁阻延伸到非常高的温度,并产生比仅靠电子电荷产生热电势强得多的热电势。研究小组通过将掺锂的MnTe加热到比其Néel温度(34摄氏度)高出约250摄氏度(材料中的自旋失去长程磁序和材料成为顺磁性的温度)来测试顺磁阻力热电势的概念。联合作者,北卡罗来纳州立大学(NC State)电气和计算机工程及材料科学教授达约什·瓦沙伊(Daryoosh Vashaee)说:在内尔温度以上,人们会认为由自旋波产生的热电势会下降,然而,没有看到预期的下降,所以想找出原因。

在橡树岭国家实验室,研究小组使用散裂中子源的中子光谱学来确定材料内部发生了什么。ORNL的材料科学家、该论文的联合作者Raphael Hermann说:观察到,即使没有持续的自旋波,局域离子簇也会将自旋关联足够长的时间,从而产生可见的磁场波动。研究表明,这些自旋波的寿命(大约30飞秒)足够长,可以拖动电子电荷,而这只需要大约一飞秒,或一万亿分之一秒就可以了。因此,短暂的自旋波可以推动电荷并产生足够的热电势,以防止预期的下降。

俄亥俄州立大学(Ohio State University)机械和航空航天工程教授、这篇论文的联合作者约瑟夫·赫曼斯(Joseph Heremans)说:在这项研究之前,人们认为磁振子阻力只能存在于磁性有序材料中,而不是准磁体中。因为最好的热电材料是半导体,而且我们知道在室温或更高温度下没有铁磁半导体,以前从未想过磁振子阻力可以在实际应用中提高热电效率,这一新发现彻底改变了这一点;现在可以研究顺磁半导体,其中有很多这样的半导体。

北京中国科学院教授、该论文的联合作者赵怀洲表示:当观察到塞贝克系数在奈尔温度以下和附近突然上升,这一超额值延伸到高温时,我们怀疑一定涉及到与自旋有关的根本问题,因此组建了一个具有互补专业知识的研究团队,为这一发现奠定了基础。自旋通过减轻泡利排斥对电子施加的基本平衡,在热电方面实现了一种新范式。正如自旋塞贝克效应的发现一样,自旋-塞贝克效应促使诞生了自旋角动量转移到电子的新领域,自旋波(即磁子)和顺磁状态下磁化的局部热涨落(即顺磁子)都可以将其线性动量转移到电子并产生热电势。

“将汽车尾气的热量转化为电能?顺磁材料可将热量转换为能量!-汽车尾气转换的化学方程式怎么写” 的相关文章

沙尘暴来袭,但空气净化器已经卖不动了?

沙尘暴来袭,但空气净化器已经卖不动了?

中新经纬3月22日电 (王玉玲)22日早间,中央气象台发布沙尘暴黄色预警,内蒙古东南部、北京、天津北部、河北中北部等地的部分地区有沙尘暴,局地有强沙尘暴。 社交平台上,有关沙尘暴天气的讨论正在升温。“半夜被空气净化器哀嚎吵醒,喘得难受,...

四个一线环比都涨了!2月70城房价排行榜出炉

四个一线环比都涨了!2月70城房价排行榜出炉

| 来源:整合自统计局,图解转自21数据新闻实验室3月16日,国家统计局公布最新70城房价数据显示,今年2月份,一二三线城市商品住宅销售价格环比总体上涨。一线城市房价同比上涨,二三线城市的房价同比降幅收窄。易居研究院研究总监严跃进分析表示,这是2021年9月以来出现的首次三类城市...

官网无法打开!曾红极一时!网友:青春落幕了

官网无法打开!曾红极一时!网友:青春落幕了

近日 网友发现天涯社区网站和App 已无法打开 天涯社区网站截图。 此前天涯社区曾发布公告 称近期将进行技术升级和数据重构 在此期间平台将无法访问 天涯社区公告。 在发现天涯社区无法正常打开后 网友在社交平台上掀起“悼...

官网已无法打开!曾红极一时!网友:“再见了,青春”

官网已无法打开!曾红极一时!网友:“再见了,青春”

本文转自【央广网微信公号】; 4月25日 有网友发现天涯社区官网已无法打开 相关页面显示“无法访问此网站”...

强烈推荐3个网站工具,手机也可以用,爆赞

强烈推荐3个网站工具,手机也可以用,爆赞

很久没给各位小伙伴分享办公神器了!最近有关注的朋友询问起。 所以,今天给各位分享一些自己收藏的神器,给有需要的朋友提供方便。 推荐3个好用的在线网站工具,也是我近期常用的网站,感兴趣的可以收藏了。1. 小米风格logo生成器https://mi-logo.lvwzhen.c...

世界知识产权日 | 关于知识产权那些事儿!

世界知识产权日 | 关于知识产权那些事儿!

世界知识产权日,由世界知识产权组织于2001年4月26日设立,并决定从2001年起将每年的4月26日定为“世界知识产权日“,目的是在世界范围内树立尊重知识、崇尚科学和保护知识产权的意识,营造鼓励知识创新的法律环境。 2022年4月26日 是第22个世界知识产权日...