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173及時雨啊

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但團隊還沒有廢棄對這些材料的研究。斯金納在一項與此無關的研究中,觀察到暴露在強磁場中的半導體產生了一種奇怪的效應。電子的運動軌跡在磁場影響下發生彎曲。斯金納和梁富聯想到:磁場會對拓撲半金屬產生什麼樣的影響?

他們透過查閱文獻,發現普林斯頓大學的一個研究小組為了充分表徵一種名為鉛錫硒化錫的拓撲材料,在2013年測量了它在磁場下的熱電特性。研究人員報告說,他們在對這種材料的許多觀察中發現,材料的熱電發電量在35特斯拉的高磁場下增加了(作為比較,大多數MRI機器能夠操作大約2至3特斯拉)。

斯金納和梁富利用普林斯頓研究的材料特性,從理論上模擬了材料在一定溫度和磁場條件下的熱電效能。

斯金納說:“我們最終發現,材料在強磁場下會發生一件有趣的事情:可以讓電子和空穴向相反的方向移動。實現電子向冷邊移動,空穴向熱邊移動,材料中同時存在這兩種現象。只要磁場更強,原則上就可以從同一材料中得到越來越大的電壓。”

他們在小組的理論模型指導下,計算了鉛錫硒化物的ZT值,這個值表徵了材料離透過熱能產生電能的理論極限有多近。迄今為止已報道的最高效的材料的ZT值約為2。斯金納和梁富發現,在大約30特斯拉的強磁場下,硒化鉛錫的ZT值可以比最高效的熱電材料高約5倍,達到10。

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