两种液态金属间热电效应首次测到

2024-06-14 11:46:05     来源:科技日报


镓(透明)和汞层的3D可视化示意图,揭示了热电电流(蓝色)和磁场。图片来源:物理学家组织网

来自法国索邦大学的3名物理学家,在室温下将两种类型的液态金属放在一起,并对其进行热梯度处理,首次成功观测到两种液体材料之间的热电效应。这一最新研究有望对新型电池的开发产生影响。相关论文发表在10日出版的《美国国家科学院院刊》上。

热电装置能够将热能转化为电能,反之亦然。研究人员已在两种固体之间,以及固体和液体之间的交界处观测到这种热电效应。但到目前为止,两种液体之间的热电效应从未被观测到。

在最新研究中,玛洛娜·韦尔内等人首次在实验室观测到两种液体材料之间的热电效应。该实验设备由一大一小两个圆柱体组成。研究人员首先将液态汞倒进外圆柱体内,接着将液态镓倒在液态汞上。镓的密度更低,所以漂浮于汞之上。随后,他们在外圆柱体外壁安装了一个冷却装置,并在内圆柱体内部添加了一个加热装置。这导致镓和汞两种液态金属之间出现温差。接着,将一根电线插入两种液态金属相遇的地方,并将电线的另一端连接到一个电量测量装置上。

研究人员发现,温度梯度导致两种液态金属在交界处产生了热电效应。电流从圆柱体的热部分循环到冷部分,并且这种效应在多处出现。他们还发现,在两种液体的交界处,有些地方并未产生电流,这与固体之间的热电效应不同。

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