Efeito transversal de Thomson observado experimentalmente: desbloqueando novas possibilidades no gerenciamento térmico

Em um artigo recente publicado on -line, os pesquisadores relataram a primeira observação experimental transversal do Thomson Impact. É um fenômeno termoelétrico essencial que fez com que os cientistas o evitassem, pois foi previsto há quase um século. Os físicos observaram efeitos termoelétricos para entender a conexão entre calor e eletricidade com base nos efeitos de Peltier, Seebeck e Thomson estudados durante o século XIX. O efeito Thomson inclui aquecimento ou resfriamento durante o fluxo de corrente elétrica e um gradiente de temperatura na mesma direção através de um condutor.

Como os cientistas isolaram o efeito transversal ilusório de Thomson

De acordo com o Phys Org, cientistas encontrado A versão transversal do efeito que existe quando a corrente elétrica, o campo magnético e o gradiente de temperatura interagem. Uma equipe liderada por Atsushi Takahagi demonstrou experimentalmente o efeito de ordem superior da termoeletricidade. Os pesquisadores isolaram os sinais aplicando modulações de temperatura extraídas que oscilam na mesma frequência e aplicando correntes elétricas periódicas. Através de dois conjuntos de medições, a equipe isolou com sucesso o Efeito Thomson de sinais sobrepostos.

O papel da liga antimônia de bismuto em demonstrar o efeito

Para seus experimentos, a equipe escolheu uma liga antimônia de bismodo, que mostra um forte efeito Nernst à temperatura ambiente. Esse efeito ocorre quando o gradiente de temperatura e o campo magnético são aplicados ortogonalmente e geram um campo elétrico perpendicularmente. O efeito Ettingshausen, no reverso, cria um gradiente de temperatura do campo magnético e elétrico. Os pesquisadores descobriram que o efeito transversal de Thomson depende da derivada de temperatura do próprio coeficiente de Nernsnst, que é diferente da convencional.

Alternando entre aquecimento e resfriamento usando campos magnéticos

Uma descoberta surpreendente foi a capacidade de alternar entre o resfriamento e o aquecimento simplesmente mudando a direção do campo magnético. Essa interação levou ao sinal de reversão no efeito nas forças do campo magnético e foi confirmado através de experimentos e simulações numéricas.

Novas possibilidades para gerenciamento térmico e instruções de pesquisa futura

A descoberta fez seu caminho para essas diferentes aplicações de gerenciamento térmico, especialmente onde o calor controlado é necessário. A pesquisa futura pode se concentrar em encontrar novos materiais, onde os gradientes do coeficiente transversal de Thomson se ampliam e não cancelam, o que sinaliza o alto desempenho de materiais termoelétricos.