ERDF — CNRS — OxyChalcoThermo — CHAIR — Terasaki Ichiro (Q3673240)
Jump to navigation
Jump to search
Project Q3673240 in France
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | ERDF — CNRS — OxyChalcoThermo — CHAIR — Terasaki Ichiro |
Project Q3673240 in France |
Statements
17,996.88 Euro
0 references
50,196.88 Euro
0 references
35.85 percent
0 references
1 July 2016
0 references
31 March 2018
0 references
EPST CNRS
0 references
14052
0 references
Ce projet porte sur la recherche de nouveaux matériaux thermoélectriques et l'étude de leurs propriétés, et correspond au domaine Matériaux durables et intelligents de la RIS3 puisque les applications potentielles de ces matériaux se situent dans le domaine de la récupération d'énergie thermique, et de sa conversion en énergie électrique. Grâce aux effets thermoélectriques, il est en effet possible de transformer une différence de température (T) en différence de potentiel électrique (T) via l'effet Seebeck, ou une différence de potentiel électrique en différence de température via l'effet Peltier. Toute source de chaleur perdue est donc potentiellement une source d'énergie électrique propre. Les effets thermoélectriques ont été découverts à la fin du 19ème siècle, et les applications restent pour le moment limitées à des secteurs de niche telles que les applications spatiales, du fait des rendements relativement faibles (~ 5 % du rendement de Carnot). Le rendement des modules thermoélectriques dépend de la réalisation de ce module (qualité des contacts électriques et des contacts thermiques en particulier), et fortement des propriétés intrinsèques des matériaux qui le constituent. Pour améliorer les rendements, il est essentiel de découvrir de nouvelles familles de matériaux thermoélectriques.Un bon matériau thermoélectrique est caractérisé par une résistivité électrique faible (), une faible conductivité thermique () et un fort coefficient Seebeck (S), afin de maximiser le facteur de mérite ZT = S2T/() pour qu'il atteigne une valeur proche de 1. Historiquement, les meilleurs matériaux thermoélectriques sont des semi-conducteurs à faible gap tels que Bi2Te3, PbTe, SiGe, avec des ZT proches de 1 pour T ~ 300K ou à très haute T (~ 1000°C pour SiGe). Ces matériaux sont efficaces, mais présentent des problèmes de toxicité, ou de stabilité thermique sous air. De plus, le tellure est un élement très rare, qui ne pourra être utilisé pour des applications à grande échelle. La recherche de nouveaux matériaux thermoélectriques a connu un grand essor depuis les années 1990, suite à la publication de différents articles prédisant de fortes augmentations de S dans des matériaux nanostructurés, ou de faibles dans des structures cristallographiques à maille complexe. Il a été également proposé que la présence de fortes corrélations électroniques pouvait augmenter S via une modification de la structure de bande. En 1997, I. Terasaki a montré qu'il était effectivement possible d'obtenir des valeurs de S très élevées, proches de celles d'un semi-conducteur, dans un oxyde métallique NaxCoO2 présentant de fortes corrélations électroniques. Les oxydes étant relativement résistifs, ils n'avaient jusqu'à lors jamais été considérés pour la thermoélectricité. Les oxydes sont constitués d'éléments abondants, non toxiques, et peuvent être très stables à haute température et sous air, ce qui favorise l'utilisation de ces matériaux pour des applications de récupération d'énergie à très haute température. Cet article fondateur a été cité 1600 fois depuis 1997, et a véritablement ouvert une nouvelle voie de recherche extrêmement prometteuse sur les oxydes thermoélectriques, au niveau international. Des collaborations entre le laboratoire CRISMAT et I. Terasaki ont jusqu'à présent eu lieu via des échanges de docteurs et de doctorant. Le but de cette Chaire est à présent de renforcer les collaborations précédentes en bénéficiant d'une présence sur le long terme d'I. Terasaki au laboratoire. Ichiro Terasaki est un expert des propriétés de magnéto-transport dans les oxydes, qui recherche des propriétés originales dérivant de l'effet Seebeck (telles que le photoSeebeck'). En collaboration avec les physiciens et chimistes du CRISMAT, il pourra développer de nouveaux axes de recherche au sein du laboratoire, afin de mieux comprendre la physique de ces matériaux thermoélectriques, et ainsi déterminer les paramètres pertinents pour leur optimisation. (French)
0 references
This project focuses on the research of new thermoelectric materials and the study of their properties, and corresponds to RIS3's Sustainable and Intelligent Materials area since the potential applications of these materials are in the field of thermal energy recovery and conversion to electrical energy. Thanks to thermoelectric effects, it is possible to transform a temperature difference (T) into a difference in electrical potential (T) via the Seebeck effect, or a difference in electrical potential into a difference in temperature via the Peltier effect. Any heat source lost is therefore potentially a source of clean electrical power. Thermoelectric effects were discovered in the late 19th century, and applications are currently limited to niche sectors such as space applications, due to relatively low yields (~5 % of Carnot’s yield). The efficiency of thermoelectric modules depends on the realisation of this module (quality of electrical contacts and thermal contacts in particular), and strongly on the intrinsic properties of the materials that make up it. To improve efficiency, it is essential to discover new families of thermoelectric materials.A good thermoelectric material is characterised by low electrical resistivity, low thermal conductivity and a high Seebeck (S) coefficient, in order to maximise the merit factor ZT = S2T/to reach a value close to 1. Historically, the best thermoelectric materials are low gap semiconductors such as Bi2Te3, PbTe, SiGe, with ZTs close to 1 for T~300K or very high T (~1000 °C for SiGe). These materials are effective, but present problems with toxicity, or thermal stability under air. Moreover, tellure is a very rare element, which cannot be used for large-scale applications. Research for new thermoelectric materials has grown greatly since the 1990s, following the publication of various articles predicting strong increases in S in nanostructured materials, or weak in complex crystallographic structures. It was also suggested that the presence of strong electronic correlations could increase S through a modification of the band structure. In 1997, I. Terasaki showed that it was indeed possible to obtain very high S values, close to those of a semiconductor, in a NaxCoO2 metal oxide with strong electronic correlations. Since the oxides were relatively resistant, they had never been considered for thermoelectricity until then. Oxides consist of abundant, non-toxic elements and can be very stable at high temperature and under air, which promotes the use of these materials for energy recovery applications at very high temperature. This founding article has been quoted 1600 times since 1997, and has truly opened up a new and extremely promising research pathway on thermoelectric oxides at international level. Collaborations between the CRISMAT laboratory and I. Terasaki have so far taken place through exchanges of doctors and PhD students. The aim of this Chair is now to strengthen previous collaborations by benefiting from a long-term presence of I. Terasaki in the laboratory. Ichiro Terasaki is an expert in magneto-transport properties in oxides, looking for original properties derived from the Seebeck effect (such as photoSeebeck'). In collaboration with the physicists and chemists of CRISMAT, he will be able to develop new lines of research within the laboratory, in order to better understand the physics of these thermoelectric materials, and thus determine the parameters relevant for their optimisation. (English)
18 November 2021
0.6611045508518417
0 references
Das Projekt konzentriert sich auf die Erforschung neuer thermoelektrischer Werkstoffe und die Untersuchung ihrer Eigenschaften und entspricht dem Bereich Nachhaltige und intelligente Werkstoffe der RIS3, da die potenziellen Anwendungen dieser Materialien im Bereich der thermischen Energierückgewinnung und der Umwandlung in elektrische Energie liegen. Dank der thermoelektrischen Effekte ist es nämlich möglich, einen Temperaturunterschied (T) über den Seebeck-Effekt in einen Unterschied des elektrischen Potentials (T) umzuwandeln, oder durch den Peltier-Effekt eine Differenz des elektrischen Potentials in Temperaturunterschiede. Jede Wärmequelle, die verloren geht, ist daher potenziell eine saubere elektrische Energiequelle. Die thermoelektrischen Effekte wurden Ende des 19. Jahrhunderts entdeckt, und die Anwendungen sind aufgrund der relativ niedrigen Erträge (~ 5 % der Carnot-Effizienz) derzeit auf Nischenbereiche wie Raumfahrtanwendungen beschränkt. Der Wirkungsgrad der thermoelektrischen Module hängt von der Realisierung dieses Moduls (insbesondere der Qualität der elektrischen Kontakte und der thermischen Kontakte) und stark von den inhärenten Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe ab. Um die Ausbeute zu verbessern, ist es wichtig, neue thermoelektrische Werkstofffamilien zu entdecken.Ein gutes thermoelektrisches Material zeichnet sich durch einen geringen elektrischen Widerstand, eine geringe Wärmeleitfähigkeit und einen hohen Seebeck-Koeffizienten (S) aus, um den Verdienstfaktor ZT = S2T/zu maximieren, um einen Wert von fast 1 zu erreichen. Historisch gesehen sind die besten thermoelektrischen Materialien Halbleiter mit niedriger Gap wie Bi2Te3, PbTe, SiGe, mit ZTs nahe 1 für T ~ 300K oder sehr hohen T (~ 1 000 °C für SiGe). Diese Materialien sind wirksam, haben jedoch Probleme mit der Toxizität oder der thermischen Stabilität unter Luft. Darüber hinaus ist Tellur ein sehr seltenes Element, das nicht für großflächige Anwendungen verwendet werden kann. Die Suche nach neuen thermoelektrischen Werkstoffen hat seit den 1990er Jahren einen großen Aufschwung erlebt, nachdem verschiedene Artikel veröffentlicht wurden, die einen starken Anstieg von S in nanostrukturierten Materialien oder schwache kristallografische Strukturen mit komplexen Maschen aufweisen. Ferner wurde vorgeschlagen, dass das Vorhandensein starker elektronischer Korrelationen S durch eine Änderung der Bandstruktur erhöhen könnte. 1997 zeigte I. Terasaki, dass in einem Metalloxid NaxCoO2 mit starken elektronischen Korrelationen sehr hohe S-Werte in der Nähe eines Halbleiters erzielt werden können. Da Oxide relativ resistiv sind, waren sie bisher noch nie für Thermoelektrizität in Betracht gezogen worden. Oxide bestehen aus reichlichen, ungiftigen Elementen und können bei hohen Temperaturen und unter Luft sehr stabil sein, was die Verwendung dieser Materialien für Anwendungen zur Energierückgewinnung bei sehr hohen Temperaturen begünstigt. Dieser Gründungsartikel wurde seit 1997 1600 Mal zitiert und hat auf internationaler Ebene einen äußerst vielversprechenden neuen Forschungsweg für thermoelektrische Oxide eröffnet. Kooperationen zwischen dem CRISMAT-Labor und I. Terasaki haben bisher durch den Austausch von Doktoren und Doktoranden stattgefunden. Ziel dieses Lehrstuhls ist es nun, frühere Kooperationen durch eine langfristige Präsenz von I. Terasaki im Labor zu stärken. Ichiro Terasaki ist ein Experte für magneto-Transporteigenschaften in Oxiden, der nach ursprünglichen Eigenschaften sucht, die sich aus dem Seebeck-Effekt ergeben (z. B. FotoSeebeck'). In Zusammenarbeit mit den Physikern und Chemikern des CRISMAT kann er neue Forschungsschwerpunkte innerhalb des Labors entwickeln, um die Physik dieser thermoelektrischen Materialien besser zu verstehen und so die für ihre Optimierung relevanten Parameter zu bestimmen. (German)
1 December 2021
0 references
Dit project richt zich op het onderzoek naar nieuwe thermo-elektrische materialen en de studie van hun eigenschappen, en komt overeen met het gebied Duurzaam en Intelligent Materialen van RIS3, aangezien de potentiële toepassingen van deze materialen zijn op het gebied van thermische energieterugwinning en omzetting in elektrische energie. Dankzij thermo-elektrische effecten is het mogelijk om een temperatuurverschil (T) om te zetten in een verschil in elektrisch vermogen (T) via het Seebeck-effect, of een verschil in elektrisch vermogen in een temperatuurverschil via het Peltier-effect. Elke verloren warmtebron is dus potentieel een bron van schoon elektrisch vermogen. Thermo-elektrische effecten werden ontdekt aan het eind van de 19e eeuw, en toepassingen zijn momenteel beperkt tot nichesectoren zoals ruimtetoepassingen, als gevolg van relatief lage opbrengsten (~5 % van de opbrengst van Carnot). De efficiëntie van thermo-elektrische modules hangt af van de realisatie van deze module (met name de kwaliteit van elektrische contacten en thermische contacten) en sterk van de intrinsieke eigenschappen van de materialen waaruit het bestaat. Om de efficiëntie te verbeteren, is het essentieel om nieuwe families van thermo-elektrische materialen te ontdekken.Een goed thermo-elektrisch materiaal wordt gekenmerkt door een lage elektrische weerstand, lage thermische geleidbaarheid en een hoge Seebeck (S) coëfficiënt, om de verdienstefactor ZT = S2T/om een waarde dicht bij 1. Historisch gezien zijn de beste thermo-elektrische materialen met lage gap halfgeleiders zoals Bi2Te3, PbTe, SiGe, met ZTs dicht bij 1 voor T~300K of zeer hoge T (~1000 °C voor SiGe). Deze materialen zijn effectief, maar vertonen problemen met toxiciteit, of thermische stabiliteit onder lucht. Bovendien is tellure een zeer zeldzaam element, dat niet kan worden gebruikt voor grootschalige toepassingen. Het onderzoek naar nieuwe thermo-elektrische materialen is sinds de jaren negentig sterk gegroeid, na de publicatie van verschillende artikelen die een sterke toename van S in nanogestructureerde materialen voorspellen, of zwak in complexe kristallografische structuren. Er werd ook gesuggereerd dat de aanwezigheid van sterke elektronische correlaties S zou kunnen vergroten door een wijziging van de bandstructuur. In 1997 toonde I. Terasaki aan dat het inderdaad mogelijk was om zeer hoge S-waarden te verkrijgen, dicht bij die van een halfgeleider, in een NaxCoO2-metaaloxide met sterke elektronische correlaties. Aangezien de oxiden relatief resistent waren, waren ze tot dan toe nooit voor thermo-elektriciteit in aanmerking genomen. Oxiden bestaan uit overvloedige, niet-toxische elementen en kunnen zeer stabiel zijn bij hoge temperaturen en onder lucht, wat het gebruik van deze materialen bevordert voor energieterugwinningstoepassingen bij zeer hoge temperatuur. Dit artikel wordt sinds 1997 1600 keer geciteerd en heeft op internationaal niveau een nieuw en uiterst veelbelovend onderzoek naar thermo-elektrische oxiden geopend. Samenwerkingen tussen het CRISMAT laboratorium en I. Terasaki hebben tot nu toe plaatsgevonden via uitwisselingen van artsen en promovendi. Het doel van deze leerstoel is nu om eerdere samenwerkingen te versterken door te profiteren van een langdurige aanwezigheid van I. Terasaki in het laboratorium. Ichiro Terasaki is een expert in magneto-transport eigenschappen in oxiden, op zoek naar originele eigenschappen afgeleid van het Seebeck effect (zoals fotoSeebeck). In samenwerking met de fysici en chemici van CRISMAT zal hij binnen het laboratorium nieuwe onderzoekslijnen kunnen ontwikkelen om de fysica van deze thermo-elektrische materialen beter te begrijpen en zo de parameters te bepalen die relevant zijn voor hun optimalisatie. (Dutch)
6 December 2021
0 references
Questo progetto si concentra sulla ricerca di nuovi materiali termoelettrici e sullo studio delle loro proprietà, e corrisponde all'area dei Materiali Sostenibili e Intelligenti di RIS3, poiché le potenziali applicazioni di questi materiali sono nel campo del recupero di energia termica e della conversione all'energia elettrica. Grazie agli effetti termoelettrici, è possibile trasformare una differenza di temperatura (T) in una differenza di potenziale elettrico (T) attraverso l'effetto Seebeck, o una differenza di potenziale elettrico in una differenza di temperatura attraverso l'effetto Peltier. Qualsiasi fonte di calore persa è quindi potenzialmente una fonte di energia elettrica pulita. Gli effetti termoelettrici sono stati scoperti alla fine del XIX secolo e le applicazioni sono attualmente limitate a settori di nicchia come le applicazioni spaziali, a causa di rese relativamente basse (~5 % della resa di Carnot). L'efficienza dei moduli termoelettrici dipende dalla realizzazione di questo modulo (qualità dei contatti elettrici e dei contatti termici in particolare), e fortemente dalle proprietà intrinseche dei materiali che lo compongono. Per migliorare l'efficienza, è essenziale scoprire nuove famiglie di materiali termoelettrici. Un buon materiale termoelettrico è caratterizzato da bassa resistività elettrica, bassa conducibilità termica e un alto coefficiente Seebeck (S), al fine di massimizzare il fattore di merito ZT = S2T/per raggiungere un valore vicino a 1. Storicamente, i migliori materiali termoelettrici sono semiconduttori a scarto basso come Bi2Te3, PbTe, SiGe, con ZT vicino a 1 per T~300K o T molto alto (~1000ºC per SiGe). Questi materiali sono efficaci, ma presentano problemi di tossicità o stabilità termica sotto aria. Inoltre, la tellure è un elemento molto raro, che non può essere utilizzato per applicazioni su larga scala. La ricerca di nuovi materiali termoelettrici è cresciuta notevolmente a partire dagli anni'90, a seguito della pubblicazione di vari articoli che prevedono forti aumenti in S nei materiali nanostrutturati, o deboli in strutture cristalline complesse. È stato inoltre suggerito che la presenza di forti correlazioni elettroniche potrebbe aumentare la S attraverso una modifica della struttura della banda. Nel 1997, I. Terasaki ha dimostrato che era effettivamente possibile ottenere valori molto elevati di S, vicini a quelli di un semiconduttore, in un ossido metallico NaxCoO2 con forti correlazioni elettroniche. Poiché gli ossidi erano relativamente resistenti, non erano mai stati presi in considerazione per la termoelettricità fino ad allora. Gli ossidi sono costituiti da elementi abbondanti e atossici e possono essere molto stabili ad alta temperatura e sotto l'aria, il che favorisce l'uso di questi materiali per applicazioni di recupero energetico a temperature molto elevate. Questo articolo fondatore è stato citato 1600 volte dal 1997, e ha veramente aperto un nuovo ed estremamente promettente percorso di ricerca sugli ossidi termoelettrici a livello internazionale. Le collaborazioni tra il laboratorio CRISMAT e I. Terasaki si sono finora svolte attraverso scambi di medici e dottorandi. L'obiettivo di questa presidenza è ora quello di rafforzare le precedenti collaborazioni beneficiando di una presenza a lungo termine di I. Terasaki in laboratorio. Ichiro Terasaki è un esperto di proprietà magneto-trasporto negli ossidi, alla ricerca di proprietà originali derivate dall'effetto Seebeck (come fotoSeebeck'). In collaborazione con i fisici e chimici di CRISMAT, sarà in grado di sviluppare nuove linee di ricerca all'interno del laboratorio, al fine di comprendere meglio la fisica di questi materiali termoelettrici, e quindi determinare i parametri rilevanti per la loro ottimizzazione. (Italian)
13 January 2022
0 references
Este proyecto se centra en la investigación de nuevos materiales termoeléctricos y el estudio de sus propiedades, y corresponde al área de Materiales Sostenibles e Inteligentes de RIS3 ya que las aplicaciones potenciales de estos materiales se encuentran en el campo de la recuperación de energía térmica y la conversión a energía eléctrica. Gracias a los efectos termoeléctricos, es posible transformar una diferencia de temperatura (T) en una diferencia en el potencial eléctrico (T) a través del efecto Seebeck, o una diferencia en el potencial eléctrico en una diferencia de temperatura a través del efecto Peltier. Por lo tanto, cualquier fuente de calor perdida es potencialmente una fuente de energía eléctrica limpia. Los efectos termoeléctricos se descubrieron a finales del siglo XIX, y las aplicaciones se limitan actualmente a sectores especializados como las aplicaciones espaciales, debido a rendimientos relativamente bajos (~5 % del rendimiento de Carnot). La eficiencia de los módulos termoeléctricos depende de la realización de este módulo (calidad de contactos eléctricos y contactos térmicos en particular), y fuertemente de las propiedades intrínsecas de los materiales que lo componen. Para mejorar la eficiencia, es esencial descubrir nuevas familias de materiales termoeléctricos.Un buen material termoeléctrico se caracteriza por una baja resistividad eléctrica, baja conductividad térmica y un alto coeficiente Seebeck (S), con el fin de maximizar el factor mérito ZT = S2T/para alcanzar un valor cercano a 1. Históricamente, los mejores materiales termoeléctricos son semiconductores de bajo espacio como Bi2Te3, PbTe, SiGe, con ZTs cerca de 1 para T~300K o T muy alto (~1000.°C para SiGe). Estos materiales son eficaces, pero presentan problemas de toxicidad o estabilidad térmica bajo el aire. Además, la telure es un elemento muy raro, que no se puede utilizar para aplicaciones a gran escala. La investigación de nuevos materiales termoeléctricos ha crecido mucho desde la década de 1990, tras la publicación de varios artículos que predicen fuertes aumentos en S en materiales nanoestructurados, o débiles en estructuras cristalográficas complejas. También se sugirió que la presencia de fuertes correlaciones electrónicas podría aumentar S mediante una modificación de la estructura de la banda. En 1997, I. Terasaki demostró que era posible obtener valores S muy altos, cercanos a los de un semiconductor, en un óxido metálico NaxCoO2 con fuertes correlaciones electrónicas. Dado que los óxidos eran relativamente resistentes, nunca habían sido considerados para la termoelectricidad hasta entonces. Los óxidos consisten en elementos abundantes y no tóxicos y pueden ser muy estables a altas temperaturas y bajo el aire, lo que promueve el uso de estos materiales para aplicaciones de recuperación de energía a temperaturas muy altas. Este artículo fundacional ha sido citado 1600 veces desde 1997, y realmente ha abierto una nueva y muy prometedora vía de investigación sobre óxidos termoeléctricos a nivel internacional. Las colaboraciones entre el laboratorio CRISMAT y I. Terasaki se han llevado a cabo hasta ahora a través de intercambios de doctores y estudiantes de doctorado. El objetivo de esta cátedra es ahora fortalecer las colaboraciones anteriores beneficiándose de una presencia a largo plazo de I. Terasaki en el laboratorio. Ichiro Terasaki es un experto en propiedades magneto-transporte en óxidos, buscando propiedades originales derivadas del efecto Seebeck (como photoSeebeck'). En colaboración con los físicos y químicos de CRISMAT, podrá desarrollar nuevas líneas de investigación dentro del laboratorio, con el fin de comprender mejor la física de estos materiales termoeléctricos, y así determinar los parámetros relevantes para su optimización. (Spanish)
14 January 2022
0 references
Projekt keskendub uute termoelektriliste materjalide uurimisele ja nende omaduste uurimisele ning vastab RIS3 säästvate ja intelligentsete materjalide valdkonnale, kuna nende materjalide võimalikud rakendused on soojusenergia taaskasutamise ja elektrienergiaks muundamise valdkonnas. Tänu termoelektrilistele efektidele on võimalik muuta temperatuurierinevus (T) Seebecki efekti kaudu elektrilise potentsiaali (T) erinevuseks või elektripotentsiaali erinevuseks temperatuurierinevuseks Peltier’ efekti kaudu. Iga kadunud soojusallikas võib seega olla puhta elektrienergia allikas. Termoelektrilised efektid avastati 19. sajandi lõpus ning praegu piirduvad rakendused nišisektoritega, näiteks kosmoserakendustega, suhteliselt madala saagikuse tõttu (~5 % Carnot’ saagist). Termoelektriliste moodulite efektiivsus sõltub selle mooduli realiseerimisest (eelkõige elektrikontaktide ja soojuskontaktide kvaliteet) ning tugevalt seda moodustavate materjalide olemuslikest omadustest. Tõhususe parandamiseks on oluline avastada uusi termoelektriliste materjalide perekondi.Heat termoelektrilist materjali iseloomustab madal elektriline takistus, madal soojusjuhtivus ja kõrge Seebecki (S) koefitsient, et maksimeerida väärtustegurit ZT = S2T/jõuda väärtuse lähedale 1. Ajalooliselt on parimad termoelektrilised materjalid madala lõhega pooljuhid, nagu Bi2Te3, PbTe, SiGe, ZTs on ligikaudu 1 T ~ 300K või väga kõrge T (~1000 °C SiGe puhul). Need materjalid on tõhusad, kuid neil on probleeme mürgisuse või termilise stabiilsusega õhu käes. Lisaks on telluur väga haruldane element, mida ei saa kasutada suuremahulistes rakendustes. Uute termoelektriliste materjalide uurimine on alates 1990. aastatest oluliselt kasvanud, pärast seda, kui avaldati mitmesuguseid artikleid, mis ennustavad nanostruktureeritud materjalide S-i tugevat kasvu või nõrka komplekssete kristallograafiliste struktuuride puhul. Samuti soovitati, et tugevate elektrooniliste korrelatsioonide olemasolu võib suurendada S-i sagedusriba struktuuri muutmise kaudu. Aastal 1997 näitas I. Terasaki, et tugeva elektroonilise korrelatsiooniga NaxCoO2 metalloksiidis oli tõepoolest võimalik saada väga kõrgeid S-väärtusi, mis sarnanevad pooljuhi omadele. Kuna oksiidid olid suhteliselt vastupidavad, ei olnud neid seni termoelektrilisena arvesse võetud. Oksiidid koosnevad rikkalikest mittetoksilistest elementidest ning võivad olla väga stabiilsed kõrgel temperatuuril ja õhu käes, mis soodustab nende materjalide kasutamist energia taaskasutamise rakendustes väga kõrgel temperatuuril. See asutamisartikkel on tsiteeritud 1600 korda alates 1997, ja on tõeliselt avanud uue ja väga paljutõotav teadusrada termoelektriliste oksiidide rahvusvahelisel tasandil. CRISMATi labori ja I. Terasaki vaheline koostöö on seni toimunud arstide ja doktorantide vahetuse kaudu. Eesistuja eesmärk on nüüd tugevdada varasemat koostööd, saades kasu I. Terasaki pikaajalisest kohalolekust laboris. Ichiro Terasaki on oksiidide magneto-transporti omaduste ekspert, kes otsib Seebecki efektist tulenevaid algupäraseid omadusi (nt PhotoSeebeck). Koostöös CRISMATi füüsikute ja keemikutega saab ta arendada uusi uurimisliine laboris, et paremini mõista nende termoelektriliste materjalide füüsikat ja seega määrata kindlaks nende optimeerimiseks vajalikud parameetrid. (Estonian)
11 August 2022
0 references
Šis projektas orientuotas į naujų termoelektrinių medžiagų mokslinius tyrimus ir jų savybių tyrimą ir atitinka RIS3 tvarių ir pažangiųjų medžiagų sritį, nes galimas šių medžiagų panaudojimas yra šiluminės energijos regeneravimo ir konversijos į elektros energiją srityje. Dėl termoelektrinių efektų temperatūros skirtumą (T) galima paversti elektrinio potencialo skirtumu (T) per Seebeck efektą arba elektrinio potencialo skirtumą į temperatūros skirtumą dėl Peltier efekto. Todėl bet koks prarastas šilumos šaltinis gali būti švarios elektros energijos šaltinis. Termoelektrinis poveikis buvo aptiktas XIX a. pabaigoje, o dėl santykinai mažo derlingumo (~5 % karnoto derlingumo) šiuo metu taikomi tik nišiniai sektoriai, pvz., kosminės paskirties. Termoelektrinių modulių efektyvumas priklauso nuo šio modulio realizavimo (ypač elektrinių kontaktų ir šiluminių kontaktų kokybės) ir labai nuo jį sudarančių medžiagų savybių. Siekiant pagerinti efektyvumą, labai svarbu atrasti naujas termoelektrinių medžiagų šeimas. Gera termoelektrinė medžiaga pasižymi maža elektros varža, mažu šilumos laidumu ir aukštu Seebeck (S) koeficientu, siekiant maksimaliai padidinti nuopelnų koeficientą ZT = S2T/siekiant pasiekti vertę, artimą 1. Istoriškai geriausios termoelektrinės medžiagos yra mažo tarpo puslaidininkiai, tokie kaip Bi2Te3, PbTe, SiGe, su ZTs beveik 1 T ~ 300K arba labai aukšta T (~1000 °C SiGe). Šios medžiagos yra veiksmingos, tačiau turi problemų dėl toksiškumo arba terminio stabilumo po oru. Be to, telūra yra labai retas elementas, kuris negali būti naudojamas didelio masto programoms. Naujų termoelektrinių medžiagų moksliniai tyrimai labai išaugo nuo dešimtojo dešimtmečio, po to, kai buvo paskelbti įvairūs straipsniai, prognozuojantys didelį nanostruktūrinių medžiagų S padidėjimą arba silpną sudėtingose kristalografinėse struktūrose. Taip pat buvo pasiūlyta, kad stiprios elektroninės koreliacijos galėtų padidinti S, pakeitus juostos struktūrą. 1997 m. I. Terasaki įrodė, kad NaxCoO2 metalo okside su stipriomis elektroninėmis koreliacijas iš tiesų buvo įmanoma gauti labai dideles S vertes, panašias į puslaidininkio vertes. Kadangi oksidai buvo santykinai atsparūs, iki tol jie niekada nebuvo laikomi termoelektriniais. Oksidai susideda iš gausių, netoksiškų elementų ir gali būti labai stabilūs esant aukštai temperatūrai ir orui, o tai skatina naudoti šias medžiagas energijai atgauti labai aukštoje temperatūroje. Šis steigimo straipsnis buvo cituojamas 1600 kartų nuo 1997, ir iš tikrųjų atvėrė naują ir labai perspektyvią mokslinių tyrimų kelią termoelektrinių oksidų tarptautiniu lygiu. CRISMAT laboratorijos ir I. Terasaki bendradarbiavimas iki šiol vyko per gydytojų ir doktorantų mainus. Dabar šios pirmininkės tikslas – sustiprinti ankstesnį bendradarbiavimą pasinaudojant ilgalaikiu I. Terasaki dalyvavimu laboratorijoje. Ichiro Terasaki yra magneto-transporto savybių oksidų ekspertas, ieškantis originalių savybių, kylančių iš Seebeck efekto (pvz., PhotoSeebeck). Bendradarbiaudamas su CRISMAT fizikais ir chemikais, jis galės sukurti naujas tyrimų kryptis laboratorijoje, kad geriau suprastų šių termoelektrinių medžiagų fiziką ir taip nustatytų jų optimizavimui svarbius parametrus. (Lithuanian)
11 August 2022
0 references
Ovaj projekt usmjeren je na istraživanje novih termoelektričnih materijala i proučavanje njihovih svojstava, a odgovara području održivog i inteligentnog materijala RIS3 budući da su potencijalne primjene tih materijala u području povrata toplinske energije i pretvorbe u električnu energiju. Zahvaljujući termoelektričnim učincima moguće je pretvoriti temperaturnu razliku (T) u razliku u električnom potencijalu (T) putem Seebeck efekta ili razliku u električnom potencijalu u razliku u temperaturi putem Peltierovog efekta. Svaki izgubljeni izvor topline stoga je potencijalno izvor čiste električne energije. Termoelektrični učinci otkriveni su krajem 19. stoljeća, a primjena je trenutačno ograničena na specijalizirane sektore kao što su svemirske primjene, zbog relativno niskih prinosa (~5 % Carnotovog prinosa). Učinkovitost termoelektričnih modula ovisi o realizaciji ovog modula (kvaliteta električnih kontakata i posebno toplinskih kontakata) te snažno o intrinzičnim svojstvima materijala koji ga čine. Za poboljšanje učinkovitosti, bitno je otkriti nove obitelji termoelektričnih materijala. Dobar termoelektrični materijal karakterizira niska električna otpornost, niska toplinska vodljivost i visoki koeficijent Seebeck (S), kako bi se maksimizirao faktor zasluga ZT = S2T/da bi se postigla vrijednost blizu 1. Povijesno gledano, najbolji termoelektrični materijali su poluvodiči niskog jaza kao što su Bi2Te3, PbTe, SiGe, sa ZT-om blizu 1 za T ~ 300K ili vrlo visokim T (~ 1 000 °C za SiGe). Ovi materijali su učinkoviti, ali predstavljaju probleme s toksičnošću, ili toplinskom stabilnošću pod zrakom. Štoviše, tepis je vrlo rijedak element koji se ne može koristiti za velike primjene. Istraživanje novih termoelektričnih materijala znatno je naraslo od 1990-ih, nakon objavljivanja različitih članaka koji predviđaju snažno povećanje S u nanostrukturiranim materijalima ili slabe u složenim kristalografskim strukturama. Također je predloženo da prisutnost snažnih elektroničkih korelacija može povećati S kroz modifikaciju strukture pojasa. Godine 1997. I. Terasaki pokazao je da je doista moguće dobiti vrlo visoke S vrijednosti, slične onima poluvodiča, u metalnom oksidu NaxCoO2 s jakim elektroničkim korelacijama. Budući da su oksidi bili relativno otporni, nikada nisu bili razmatrani za termoelektričnost do tada. Oksidi se sastoje od obilnih, netoksičnih elemenata i mogu biti vrlo stabilni na visokoj temperaturi i pod zrakom, što potiče upotrebu tih materijala za primjenu u energetskoj oporabi na vrlo visokoj temperaturi. Ovaj članak o osnivanju citiran je 1600 puta od 1997. godine, te je doista otvorio novi i iznimno obećavajući put istraživanja na termoelektričnim oksidima na međunarodnoj razini. Dosadašnja suradnja laboratorija CRISMAT i I. Terasaki odvijala se kroz razmjenu doktora i studenata doktora znanosti. Cilj je ovog predsjedatelja sada ojačati prethodne suradnje iskorištavanjem dugoročne prisutnosti I. Terasakija u laboratoriju. Ichiro Terasaki stručnjak je za magnetno-prijevozna svojstva u oksidima, tražeći izvorna svojstva izvedena iz Seebeck efekta (kao što je photoSeebeck). U suradnji s fizičarima i kemičarima CRISMAT-a, moći će razviti nove linije istraživanja unutar laboratorija, kako bi bolje razumio fiziku tih termoelektričnih materijala, a time i odredio parametre relevantne za njihovu optimizaciju. (Croatian)
11 August 2022
0 references
Το έργο αυτό επικεντρώνεται στην έρευνα νέων θερμοηλεκτρικών υλικών και στη μελέτη των ιδιοτήτων τους, και αντιστοιχεί στην περιοχή Αειφόρων και Ευφυών Υλικών της RIS3 δεδομένου ότι οι δυνητικές εφαρμογές αυτών των υλικών είναι στον τομέα της ανάκτησης θερμικής ενέργειας και της μετατροπής σε ηλεκτρική ενέργεια. Χάρη στα θερμοηλεκτρικά αποτελέσματα, είναι δυνατόν να μετατραπεί μια διαφορά θερμοκρασίας (Τ) σε μια διαφορά στο ηλεκτρικό δυναμικό (Τ) μέσω της επίδρασης Seebeck, ή μια διαφορά στο ηλεκτρικό δυναμικό σε μια διαφορά θερμοκρασίας μέσω της επίδρασης Peltier. Κάθε πηγή θερμότητας που χάνεται είναι επομένως δυνητικά πηγή καθαρής ηλεκτρικής ενέργειας. Τα θερμοηλεκτρικά αποτελέσματα ανακαλύφθηκαν στα τέλη του 19ου αιώνα και οι εφαρμογές περιορίζονται επί του παρόντος σε εξειδικευμένους τομείς όπως οι διαστημικές εφαρμογές, λόγω σχετικά χαμηλών αποδόσεων (~5 % της απόδοσης του Carnot). Η αποτελεσματικότητα των θερμοηλεκτρικών μονάδων εξαρτάται από την υλοποίηση αυτής της ενότητας (ιδιαίτερα από την ποιότητα των ηλεκτρικών επαφών και των θερμικών επαφών) και από τις εγγενείς ιδιότητες των υλικών που την απαρτίζουν. Για τη βελτίωση της αποδοτικότητας, είναι απαραίτητο να ανακαλύψουμε νέες οικογένειες θερμοηλεκτρικών υλικών.Ένα καλό θερμοηλεκτρικό υλικό χαρακτηρίζεται από χαμηλή ηλεκτρική ειδική αντίσταση, χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και υψηλό συντελεστή Seebeck (S), προκειμένου να μεγιστοποιηθεί ο συντελεστής αξίας ZT = S2T/για να επιτευχθεί τιμή κοντά στο 1. Ιστορικά, τα καλύτερα θερμοηλεκτρικά υλικά είναι ημιαγωγοί χαμηλού χάσματος όπως Bi2Te3, PbTe, SiGe, με ZTs κοντά στο 1 για T~300K ή πολύ υψηλό Τ (~1000 °C για SiGe). Αυτά τα υλικά είναι αποτελεσματικά, αλλά παρουσιάζουν προβλήματα με την τοξικότητα, ή τη θερμική σταθερότητα κάτω από τον αέρα. Επιπλέον, η υφή είναι ένα πολύ σπάνιο στοιχείο, το οποίο δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εφαρμογές μεγάλης κλίμακας. Η έρευνα για νέα θερμοηλεκτρικά υλικά έχει αυξηθεί σημαντικά από τη δεκαετία του 1990, μετά τη δημοσίευση διαφόρων άρθρων που προβλέπουν σημαντικές αυξήσεις του S στα νανοδομημένα υλικά, ή ασθενείς σε σύνθετες κρυσταλλικές δομές. Υποστηρίχθηκε επίσης ότι η παρουσία ισχυρών ηλεκτρονικών συσχετίσεων θα μπορούσε να αυξήσει το S μέσω τροποποίησης της δομής της ζώνης. Το 1997, ο Ι. Terasaki έδειξε ότι ήταν πράγματι δυνατό να ληφθούν πολύ υψηλές τιμές S, κοντά σε εκείνες ενός ημιαγωγού, σε ένα οξείδιο μετάλλων NaxCoO2 με ισχυρές ηλεκτρονικές συσχετίσεις. Δεδομένου ότι τα οξείδια ήταν σχετικά ανθεκτικά, ποτέ δεν είχαν εξεταστεί για θερμοηλεκτρική ενέργεια μέχρι τότε. Τα οξείδια αποτελούνται από άφθονα, μη τοξικά στοιχεία και μπορούν να είναι πολύ σταθερά σε υψηλή θερμοκρασία και κάτω από τον αέρα, γεγονός που προωθεί τη χρήση αυτών των υλικών για εφαρμογές ανάκτησης ενέργειας σε πολύ υψηλή θερμοκρασία. Αυτό το ιδρυτικό άρθρο έχει αναφερθεί 1600 φορές από το 1997, και έχει πραγματικά ανοίξει μια νέα και εξαιρετικά πολλά υποσχόμενη ερευνητική πορεία για τα θερμοηλεκτρικά οξείδια σε διεθνές επίπεδο. Μέχρι στιγμής έχουν πραγματοποιηθεί συνεργασίες μεταξύ του εργαστηρίου CRISMAT και του Ι. Τερασάκη μέσω ανταλλαγών ιατρών και διδακτορικών φοιτητών. Στόχος αυτής της έδρας είναι τώρα η ενίσχυση των προηγούμενων συνεργασιών, επωφελούμενη από τη μακροπρόθεσμη παρουσία του Ι. Τερασάκη στο εργαστήριο. Ο Ichiro Terasaki είναι ειδικός στις ιδιότητες μαγνητομεταφοράς στα οξείδια, αναζητώντας πρωτότυπες ιδιότητες που προέρχονται από το φαινόμενο Seebeck (όπως το photoSeebeck). Σε συνεργασία με τους φυσικούς και χημικούς της CRISMAT, θα είναι σε θέση να αναπτύξει νέες ερευνητικές γραμμές εντός του εργαστηρίου, προκειμένου να κατανοήσει καλύτερα τη φυσική αυτών των θερμοηλεκτρικών υλικών και έτσι να καθορίσει τις παραμέτρους που σχετίζονται με τη βελτιστοποίησή τους. (Greek)
11 August 2022
0 references
Tento projekt sa zameriava na výskum nových termoelektrických materiálov a štúdium ich vlastností a zodpovedá oblasti trvalo udržateľných a inteligentných materiálov RIS3, pretože potenciálne aplikácie týchto materiálov sú v oblasti rekuperácie tepelnej energie a konverzie na elektrickú energiu. Vďaka termoelektrickým efektom je možné premeniť teplotný rozdiel (T) na rozdiel v elektrickom potenciáli (T) prostredníctvom Seebeckovho efektu alebo rozdiel v elektrickom potenciáli na rozdiel v teplote prostredníctvom Peltierovho efektu. Akýkoľvek stratený zdroj tepla je preto potenciálne zdrojom čistej elektrickej energie. Termoelektrické účinky boli objavené koncom 19. storočia a aplikácie sú v súčasnosti obmedzené na špecializované odvetvia, ako sú vesmírne aplikácie, a to z dôvodu relatívne nízkych výnosov (~5 % výnosu Carnota). Účinnosť termoelektrických modulov závisí od realizácie tohto modulu (najmä kvalita elektrických kontaktov a tepelných kontaktov) a silne od vnútorných vlastností materiálov, ktoré ho tvoria. Na zlepšenie účinnosti je nevyhnutné objavovať nové skupiny termoelektrických materiálov.Dobrý termoelektrický materiál sa vyznačuje nízkym elektrickým odporom, nízkou tepelnou vodivosťou a vysokým koeficientom Seebeck (S), aby sa maximalizoval meritý faktor ZT = S2T/aby sa dosiahla hodnota blízko 1. Historicky najlepšie termoelektrické materiály sú polovodiče s nízkou medzerou, ako sú Bi2Te3, PbTe, SiGe, so ZT blízko 1 pre T ~ 300K alebo veľmi vysoké T (~ 1 000 °C pre SiGe). Tieto materiály sú účinné, ale predstavujú problémy s toxicitou alebo tepelnou stabilitou pod vzduchom. Okrem toho je telka veľmi zriedkavým prvkom, ktorý sa nedá použiť na rozsiahle aplikácie. Výskum nových termoelektrických materiálov sa od 90. rokov 20. storočia výrazne rozrástol, po uverejnení rôznych článkov, ktoré predpovedajú výrazné zvýšenie S v nanoštruktúrovaných materiáloch alebo slabé v komplexných kryštalografických štruktúrach. Takisto sa navrhlo, že prítomnosť silných elektronických korelácií by mohla zvýšiť S prostredníctvom úpravy štruktúry pásma. V roku 1997 I. Terasaki preukázala, že v oxide kovu NaxCoO2 so silnými elektronickými koreláciami bolo skutočne možné získať veľmi vysoké hodnoty S, ktoré sú blízke hodnotám polovodičov. Vzhľadom k tomu, oxidy boli relatívne odolné, nikdy neboli považované za termoelektriku do tej doby. Oxidy sa skladajú z bohatých, netoxických prvkov a môžu byť veľmi stabilné pri vysokej teplote a pod vzduchom, čo podporuje používanie týchto materiálov na využitie energie pri veľmi vysokej teplote. Tento zakladajúci článok bol citovaný 1600 krát od roku 1997 a skutočne otvoril novú a mimoriadne sľubnú cestu výskumu termoelektrických oxidov na medzinárodnej úrovni. Spolupráca medzi laboratóriom CRISMAT a I. Terasaki sa doteraz uskutočnila prostredníctvom výmeny lekárov a doktorandov. Cieľom tohto predsedu je teraz posilniť predchádzajúcu spoluprácu využitím dlhodobej prítomnosti I. Terasakiho v laboratóriu. Ichiro Terasaki je odborníkom na magneto-prepravné vlastnosti v oxidoch, hľadá originálne vlastnosti odvodené z efektu Seebeck (ako je fotoSeebeck). V spolupráci s fyzikmi a chemikmi CRISMAT bude schopný vyvinúť nové línie výskumu v rámci laboratória, aby lepšie pochopil fyziku týchto termoelektrických materiálov a tak určil parametre relevantné pre ich optimalizáciu. (Slovak)
11 August 2022
0 references
Tässä hankkeessa keskitytään uusien lämpösähkömateriaalien tutkimukseen ja niiden ominaisuuksien tutkimiseen, ja se vastaa RIS3:n kestävien ja älykkäiden materiaalien aluetta, koska näiden materiaalien mahdolliset sovellukset liittyvät lämpöenergian talteenottoon ja sähköenergian muuntamiseen. Termosähköisten vaikutusten ansiosta lämpötilaero (T) voidaan muuttaa Seebeck-vaikutuksen avulla sähköpotentiaalin (T) eroksi tai sähköpotentiaalin eroksi lämpötilan eroksi Peltier-vaikutuksen kautta. Kaikki menetetyt lämmönlähteet voivat näin ollen olla puhtaan sähköenergian lähde. Lämpösähkövaikutuksia havaittiin 1800-luvun lopulla, ja sovellukset rajoittuvat tällä hetkellä erikoisaloihin, kuten avaruussovelluksiin, suhteellisen alhaisen sadon vuoksi (noin 5 % Carnotin tuotosta). Lämpösähkömoduulien tehokkuus riippuu tämän moduulin toteuttamisesta (erityisesti sähkökontaktien ja lämpökontaktien laatu) ja voimakkaasti sen muodostavien materiaalien luontaisista ominaisuuksista. Tehokkuuden parantamiseksi on tärkeää löytää uusia lämpösähköisiä materiaaleja. Hyvälle lämpösähköiselle materiaalille on ominaista alhainen sähköinen resistiivisyys, alhainen lämmönjohtavuus ja korkea Seebeck (S) -kerroin, jotta ansiokerroin ZT = S2T/saavuttaa arvon lähellä 1. Historiallisesti parhaat termosähköiset materiaalit ovat matalan välin puolijohteita, kuten Bi2Te3, PbTe, SiGe, ZT: n lähellä 1 T ~ 300K: lle tai erittäin korkealle T: lle (~ 1 000 °C SiGe: lle). Nämä materiaalit ovat tehokkaita, mutta niillä on ongelmia myrkyllisyys, tai terminen stabiilisuus ilmassa. Lisäksi vedonlyönti on hyvin harvinainen elementti, jota ei voida käyttää laajamittaisissa sovelluksissa. Uusien termosähköisten materiaalien tutkimus on kasvanut huomattavasti 1990-luvulta lähtien, kun on julkaistu erilaisia artikkeleita, joissa ennustetaan S: n voimakasta kasvua nanorakenteisissa materiaaleissa tai heikkoja monimutkaisissa kiteisissä rakenteissa. Lisäksi ehdotettiin, että vahvat elektroniset korrelaatiot voisivat lisätä S:ää muuttamalla taajuuskaistan rakennetta. Vuonna 1997 I. Terasaki osoitti, että NaxCoO2-metallioksidissa, jolla on vahva elektroninen korrelaatio, oli todella mahdollista saada erittäin korkeat S-arvot, jotka olivat lähellä puolijohdetta. Koska oksidit olivat suhteellisen vastustuskykyisiä, niitä ei ollut koskaan harkittu lämpösähkön osalta ennen sitä. Oksidit koostuvat runsaasti, myrkyttömiä elementtejä ja voi olla erittäin stabiili korkeassa lämpötilassa ja ilman alla, mikä edistää näiden materiaalien käyttöä energian talteenotto sovelluksiin erittäin korkeassa lämpötilassa. Tämä perustamisartikkeli on lainattu 1600 kertaa vuodesta 1997, ja se on todella avannut uuden ja erittäin lupaavan tutkimuspolun lämpösähköoksidien alalla kansainvälisellä tasolla. CRISMAT-laboratorion ja I. Terasakin välillä on tähän mennessä tehty yhteistyötä lääkäreiden ja tohtoriopiskelijoiden vaihdon kautta. Puheenjohtajan tavoitteena on nyt vahvistaa aiempaa yhteistyötä hyödyntämällä I. Terasakin pitkäaikaista läsnäoloa laboratoriossa. Ichiro Terasaki on asiantuntija magneto-kuljetus ominaisuudet oksideja, etsivät alkuperäisiä ominaisuuksia johdettu Seebeck vaikutus (kuten photoSeebeck). Yhteistyössä CRISMATin fyysikoiden ja kemistien kanssa hän pystyy kehittämään uusia tutkimuslinjoja laboratoriossa ymmärtääkseen paremmin näiden lämpösähköisten materiaalien fysiikkaa ja siten määrittääkseen niiden optimoinnin kannalta merkitykselliset parametrit. (Finnish)
11 August 2022
0 references
Projekt ten koncentruje się na badaniach nad nowymi materiałami termoelektrycznymi i badaniu ich właściwości i odpowiada obszarowi RIS3 Zrównoważone i inteligentne materiały, ponieważ potencjalne zastosowania tych materiałów są w zakresie odzysku energii cieplnej i konwersji na energię elektryczną. Dzięki efektom termoelektrycznym możliwe jest przekształcenie różnicy temperatur (T) w różnicę w potencjale elektrycznym (T) poprzez efekt Seebecka lub różnicę w potencjale elektrycznym w różnicę temperatury poprzez efekt Peltiera. Każde utracone źródło ciepła jest zatem potencjalnie źródłem czystej energii elektrycznej. Efekty termoelektryczne zostały odkryte pod koniec XIX wieku, a zastosowania są obecnie ograniczone do sektorów niszowych, takich jak zastosowania w przestrzeni kosmicznej, ze względu na stosunkowo niskie plony (~5 % wydajności Carnota). Wydajność modułów termoelektrycznych zależy od realizacji tego modułu (jakość styków elektrycznych i w szczególności styków termicznych), a także od swoistych właściwości materiałów, które go tworzą. Aby poprawić wydajność, konieczne jest odkrycie nowych rodzin materiałów termoelektrycznych. Dobry materiał termoelektryczny charakteryzuje się niską rezystancją elektryczną, niską przewodnością cieplną i wysokim współczynnikiem Seebecka (S), aby zmaksymalizować współczynnik wartości ZT = S2T/, aby osiągnąć wartość zbliżoną do 1. Historycznie najlepszymi materiałami termoelektrycznymi są półprzewodniki o niskiej szczelinie, takie jak Bi2Te3, PbTe, SiGe, z ZT bliskimi 1 dla T ~ 300K lub bardzo wysokim T (~1000 °C dla SiGe). Materiały te są skuteczne, ale występują problemy z toksycznością lub stabilnością termiczną w powietrzu. Ponadto nośniki są bardzo rzadkim elementem, którego nie można stosować w zastosowaniach na dużą skalę. Badania nad nowymi materiałami termoelektrycznymi znacznie wzrosły od lat 90. XX wieku, po opublikowaniu różnych artykułów przewidujących silny wzrost S w materiałach nanostrukturalnych lub słabych w złożonych strukturach krystalograficznych. Zasugerowano również, że obecność silnych korelacji elektronicznych może zwiększyć S poprzez modyfikację struktury pasma. W 1997 r. I. Terasaki wykazał, że rzeczywiście możliwe było uzyskanie bardzo wysokich wartości S, zbliżonych do wartości półprzewodników, w tlenku metali NaxCoO2 z silnymi korelacjami elektronicznymi. Ponieważ tlenki były stosunkowo odporne, nigdy nie były brane pod uwagę pod względem termoelektryczności do tego czasu. Tlenki składają się z obfitych, nietoksycznych pierwiastków i mogą być bardzo stabilne w wysokiej temperaturze i pod powietrzem, co sprzyja wykorzystaniu tych materiałów do zastosowań odzyskiwania energii w bardzo wysokiej temperaturze. Ten artykuł założycielski został cytowany 1600 razy od 1997 roku i naprawdę otworzył nową i niezwykle obiecującą ścieżkę badań nad tlenkami termoelektrycznymi na poziomie międzynarodowym. Współpraca między laboratorium CRISMAT i I. Terasaki do tej pory odbywała się poprzez wymianę lekarzy i doktorantów. Celem tej przewodniczącej jest obecnie wzmocnienie wcześniejszej współpracy poprzez czerpanie korzyści z długoterminowej obecności I. Terasaki w laboratorium. Ichiro Terasaki jest ekspertem w zakresie właściwości magneto-transportu tlenków, poszukując oryginalnych właściwości wynikających z efektu Seebeck (takich jak photoSeebeck). WE współpracy z fizykami i chemikami CRISMAT będzie w stanie opracować nowe kierunki badań w laboratorium, aby lepiej zrozumieć fizykę tych materiałów termoelektrycznych, a tym samym określić parametry istotne dla ich optymalizacji. (Polish)
11 August 2022
0 references
Ez a projekt az új termoelektromos anyagok kutatására és tulajdonságaik tanulmányozására összpontosít, és megfelel az RIS3 fenntartható és intelligens anyagok területének, mivel ezen anyagok lehetséges alkalmazásai a hőenergia-visszanyerés és az elektromos energiára való átállás területén találhatók. A termoelektromos hatásoknak köszönhetően a hőmérsékletkülönbséget (T) át lehet alakítani az elektromos potenciál (T) különbségévé a Seebeck-hatáson keresztül, vagy az elektromos potenciál különbségét hőmérséklet-különbséggé a Peltier-hatáson keresztül. Az elveszített hőforrás ezért potenciálisan tiszta villamos energiaforrás. A termoelektromos hatásokat az 19. század végén fedezték fel, és az alkalmazások jelenleg a réspiaci ágazatokra, például az űralkalmazásokra korlátozódnak a viszonylag alacsony hozamok (a Carnot hozamának mintegy 5%-a) miatt. A termoelektromos modulok hatékonysága a modul megvalósításától függ (különösen az elektromos érintkezők és a termikus érintkezők minőségétől), és erősen függ az azt alkotó anyagok belső tulajdonságaitól. A hatékonyság növelése érdekében elengedhetetlen a termoelektromos anyagok új családjainak felfedezése.A jó termoelektromos anyagot alacsony elektromos ellenállás, alacsony hővezető képesség és magas Seebeck (S) együttható jellemzi annak érdekében, hogy maximalizálja a ZT = S2T érdemtényezőt, hogy elérje az 1-hez közeli értéket. Történelmileg a legjobb termoelektromos anyagok az alacsony résű félvezetők, mint például a Bi2Te3, PbTe, SiGe, a ZT-k közel 1 T ~ 300K vagy nagyon magas T (~ 1 000 °C SiGe). Ezek az anyagok hatékonyak, de problémák vannak a toxicitással vagy a levegő alatti hőstabilitással. Ráadásul a tellure nagyon ritka elem, amely nem használható nagy léptékű alkalmazásokhoz. Az új termoelektromos anyagok kutatása az 1990-es évek óta jelentősen nőtt, miután különböző cikkek megjelentek, amelyek a nanoszerkezetű anyagok S-tartalmának erős növekedését vagy a komplex kristályos szerkezetek gyenge szintjét jelzik előre. Azt is javasolták, hogy az erős elektronikus korrelációk jelenléte a sávszerkezet módosításával növelheti az S-t. 1997-ben I. Terasaki megmutatta, hogy egy erős elektronikus korrelációval rendelkező NaxCoO2 fémoxidban valóban lehetséges a félvezetőhöz közeli nagyon magas S értékek elérése. Mivel az oxidok viszonylag ellenállóak voltak, addig nem vették figyelembe a termoelektromosságot. Az oxidok bőséges, nem mérgező elemekből állnak, és magas hőmérsékleten és levegő alatt nagyon stabilak lehetnek, ami elősegíti ezen anyagok energia-visszanyerési alkalmazásokhoz való felhasználását nagyon magas hőmérsékleten. Ezt az alapító cikket 1997 óta 1600 alkalommal idézik, és valóban új és rendkívül ígéretes kutatási utat nyitott meg nemzetközi szinten a termoelektromos oxidok területén. A CRISMAT laboratórium és az I. Terasaki közötti együttműködés eddig orvosok és doktoranduszok cseréjén keresztül valósult meg. Az elnök célja, hogy megerősítse a korábbi együttműködéseket, kihasználva I. Terasaki hosszú távú jelenlétét a laboratóriumban. Ichiro Terasaki az oxidok magneto-transzport tulajdonságainak szakértője, a Seebeck-hatásból származó eredeti tulajdonságokat keresi (például photoSeebeck). A CRISMAT fizikusaival és vegyészeivel együttműködve képes lesz új kutatási irányvonalakat kialakítani a laboratóriumban annak érdekében, hogy jobban megértse ezeknek a termoelektromos anyagoknak a fizikáját, és így meghatározza az optimalizálásukhoz szükséges paramétereket. (Hungarian)
11 August 2022
0 references
Tento projekt se zaměřuje na výzkum nových termoelektrických materiálů a studium jejich vlastností a odpovídá oblasti Udržitelné a inteligentní materiály RIS3, protože potenciální využití těchto materiálů je v oblasti rekuperace tepelné energie a přeměny na elektrickou energii. Díky termoelektrickým účinkům je možné přeměnit teplotní rozdíl (T) na rozdíl v elektrickém potenciálu (T) prostřednictvím Seebeckova efektu nebo rozdíl v elektrickém potenciálu na rozdíl teploty prostřednictvím Peltierova efektu. Jakýkoli ztracený zdroj tepla je proto potenciálně zdrojem čisté elektrické energie. Termoelektrické účinky byly objeveny na konci 19. století a aplikace jsou v současné době omezeny na specializované sektory, jako jsou kosmické aplikace, kvůli relativně nízkým výnosům (~5 % Carnotova výnosu). Účinnost termoelektrických modulů závisí na realizaci tohoto modulu (zejména kvalita elektrických kontaktů a tepelných kontaktů) a silně na vnitřních vlastnostech materiálů, které jej tvoří. Pro zvýšení účinnosti je nezbytné objevit nové rodiny termoelektrických materiálů. Dobrý termoelektrický materiál se vyznačuje nízkou elektrickou odporem, nízkou tepelnou vodivostí a vysokým koeficientem Seebeck (S), aby se maximalizoval faktor zásluh ZT = S2T/dosáhnout hodnoty blízko 1. Historicky nejlepší termoelektrické materiály jsou nízkorozchodné polovodiče jako Bi2Te3, PbTe, SiGe, se ZT blízko 1 pro T~ 300K nebo velmi vysoké T (~1000 °C pro SiGe). Tyto materiály jsou účinné, ale představují problémy s toxicitou nebo tepelnou stabilitou pod vzduchem. Kromě toho je velmi vzácný prvek, který nelze použít pro rozsáhlé aplikace. Výzkum nových termoelektrických materiálů se od 90. let 20. století značně zvýšil, po zveřejnění různých článků předpovídajících silný nárůst S v nanostrukturovaných materiálech nebo slabé ve složitých krystalografických strukturách. Bylo rovněž navrženo, že přítomnost silných elektronických korelací by mohla zvýšit S změnou struktury pásma. V roce 1997 společnost I. Terasaki prokázala, že bylo skutečně možné získat velmi vysoké hodnoty S, které se blíží hodnotám polovodiče, v oxidu kovu NaxCoO2 se silnými elektronickými korelacemi. Vzhledem k tomu, že oxidy byly relativně odolné, nikdy nebyly považovány za termoelektriku do té doby. Oxidy se skládají z hojných, netoxických prvků a mohou být velmi stabilní při vysokých teplotách a pod vzduchem, což podporuje používání těchto materiálů pro využití energie při velmi vysoké teplotě. Tento zakládající článek byl citován 1600 krát od roku 1997 a skutečně otevřel novou a mimořádně slibnou cestu výzkumu termoelektrických oxidů na mezinárodní úrovni. Spolupráce mezi laboratoří CRISMAT a I. Terasaki dosud probíhala prostřednictvím výměn lékařů a doktorandů. Cílem tohoto předsedy je nyní posílit předchozí spolupráci prostřednictvím dlouhodobé přítomnosti I. Terasakiho v laboratoři. Ichiro Terasaki je odborníkem na magnetotransportové vlastnosti oxidů, hledá původní vlastnosti odvozené od Seebeckova efektu (např. PhotoSeebeck). Ve spolupráci s fyziky a chemiky společnosti CRISMAT bude schopen vyvinout nové linie výzkumu v laboratoři, aby lépe porozuměl fyzice těchto termoelektrických materiálů a určil tak parametry relevantní pro jejich optimalizaci. (Czech)
11 August 2022
0 references
Šis projekts ir vērsts uz jaunu termoelektrisku materiālu izpēti un to īpašību izpēti, un tas atbilst RIS3 ilgtspējīgu un inteliģentu materiālu jomai, jo šo materiālu potenciālie pielietojumi ir siltumenerģijas reģenerācijas un pārveidošanas par elektroenerģiju jomā. Pateicoties termoelektriskajiem efektiem, temperatūras starpību (T) ir iespējams pārveidot par elektriskā potenciāla (T) atšķirību, izmantojot Seebeck efektu, vai elektriskā potenciāla atšķirību par temperatūras atšķirību ar Peltier efekta starpniecību. Tāpēc jebkurš zaudētais siltuma avots potenciāli ir tīras elektroenerģijas avots. Termoelektriskie efekti tika atklāti 19. gadsimta beigās, un lietojumprogrammas pašlaik aprobežojas ar nišu nozarēm, piemēram, kosmosa lietojumiem, jo ražība ir salīdzinoši zema (~5 % no Carnot ražas). Termoelektrisko moduļu efektivitāte ir atkarīga no šī moduļa realizācijas (jo īpaši elektrisko kontaktu un termisko kontaktu kvalitātes) un stingri no to veidojošo materiālu raksturīgajām īpašībām. Lai uzlabotu efektivitāti, ir svarīgi atklāt jaunas termoelektrisko materiālu ģimenes. Labu termoelektrisko materiālu raksturo zema elektriskā pretestība, zema siltumvadītspēja un augsts Seebeck (S) koeficients, lai maksimāli palielinātu nopelnu koeficientu ZT = S2T/lai sasniegtu vērtību tuvu 1. Vēsturiski labākais termoelektriskie materiāli ir zemas atstarpes pusvadītāji, piemēram, Bi2Te3, PbTe, SiGe, ar ZT tuvu 1 T ~ 300K vai ļoti augstam T (~1000 °C SiGe). Šie materiāli ir efektīvi, bet rada problēmas ar toksicitāti vai termisko stabilitāti zem gaisa. Turklāt stāstītājs ir ļoti reti sastopams elements, ko nevar izmantot liela mēroga lietojumiem. Pētījumi par jauniem termoelektriskiem materiāliem ir ievērojami attīstījušies kopš 1990. gadiem, pēc dažādu rakstu publicēšanas, prognozējot spēcīgu S pieaugumu nanostrukturētos materiālos vai vāju sarežģītu kristalogrāfisko struktūru. Tika arī ierosināts, ka spēcīgu elektronisko korelāciju klātbūtne varētu palielināt S, mainot joslas struktūru. 1997. gadā I. Terasaki pierādīja, ka patiešām bija iespējams iegūt ļoti augstas S vērtības, kas ir tuvas pusvadītāju vērtībām, NaxCoO2 metāla oksīdā ar izteiktām elektroniskām korelācijām. Tā kā oksīdi bija relatīvi izturīgi, līdz tam tie nekad netika uzskatīti par termoelektriskiem. Oksīdi sastāv no bagātīgiem, netoksiskiem elementiem un var būt ļoti stabili augstā temperatūrā un zem gaisa, kas veicina šo materiālu izmantošanu enerģijas reģenerācijas lietojumiem ļoti augstā temperatūrā. Šis dibināšanas raksts ir citēts 1600 reizes kopš 1997, un ir patiesi atvēris jaunu un ļoti daudzsološu pētniecības ceļu par termoelektriskajiem oksīdiem starptautiskā līmenī. Sadarbība starp CRISMAT laboratoriju un I. Terasaki līdz šim ir notikusi, apmainoties ar ārstiem un doktorantiem. Šā priekšsēdētāja mērķis tagad ir stiprināt iepriekšējo sadarbību, gūstot labumu no I. Terasaki ilgtermiņa klātbūtnes laboratorijā. Ichiro Terasaki ir eksperts oksīda magnetotransporta īpašību jomā, meklējot oriģinālās īpašības, kas atvasinātas no Seebeck efekta (piemēram, PhotoSeebeck). Sadarbībā ar CRISMAT fiziķiem un ķīmiķiem viņš varēs izstrādāt jaunas pētniecības līnijas laboratorijā, lai labāk izprastu šo termoelektrisko materiālu fiziku un tādējādi noteiktu parametrus, kas attiecas uz to optimizāciju. (Latvian)
11 August 2022
0 references
Díríonn an tionscadal seo ar thaighde ar ábhair theirmeleictreacha nua agus ar staidéar a dhéanamh ar a n-airíonna, agus freagraíonn sé do limistéar Ábhair Inbhuanaithe agus Chliste RIS3 ós rud é go bhfuil feidhmeanna féideartha na n-ábhar seo i réimse aisghabháil fuinnimh theirmigh agus tiontú go fuinneamh leictreach. A bhuíochas le héifeachtaí teirmileictreacha, is féidir difríocht teochta (T) a athrú i difríocht i bpoitéinseal leictreach (T) tríd an éifeacht Seebeck, nó difríocht i bpoitéinseal leictreach i difríocht sa teocht tríd an éifeacht Peltier. Tá aon fhoinse teasa caillte dá bhrí sin, d’fhéadfadh foinse cumhachta leictreachais glan. Aimsíodh éifeachtaí teirmileictreacha ag deireadh an 19ú haois, agus tá na hiarratais teoranta faoi láthair d’earnálacha nideoige amhail feidhmchláir spáis, mar gheall ar thorthaí réasúnta íseal (~ 5 % de thoradh Carnot). Braitheann éifeachtúlacht modúil thermoelectric ar réadú an mhodúil seo (cáilíocht teagmhálacha leictreacha agus teagmhálacha teirmeacha go háirithe), agus go láidir ar airíonna intreacha na n-ábhar a dhéanann suas é. Éifeachtúlacht a fheabhsú, tá sé fíor-riachtanach a fháil amach teaghlaigh nua materials.A thermoelectric maith tréithrithe ag friotachas leictreach íseal, seoltacht teirmeach íseal agus comhéifeacht Seebeck (S) ard, d’fhonn a uasmhéadú an fachtóir fiúntais ZT = S2T/chun teacht ar luach gar do 1. Go stairiúil, is iad na hábhair teirmileictreacha is fearr leathsheoltóirí bearna íseal, mar shampla Bi2Te3, PbTe, SiGe, le ZTS gar do 1 do T ~ 300K nó T an-ard (~ 1 000 °C do SiGe). Tá na hábhair seo éifeachtach, ach cuireann siad fadhbanna le tocsaineacht, nó cobhsaíocht theirmeach faoi aer. Thairis sin, is gné an-annamh é tellure, nach féidir a úsáid le haghaidh feidhmeanna ar scála mór. Tá méadú mór tagtha ar thaighde le haghaidh ábhar teirmileictreach nua ó na 1990í, tar éis ailt éagsúla a fhoilsiú a thuar méaduithe láidre i S in ábhair nanastruchtúrtha, nó lag i struchtúir chriostalagrafacha casta. Tugadh le fios freisin go bhféadfadh comhghaolta láidre leictreonacha S a mhéadú trí mhodhnú a dhéanamh ar struchtúr an bhanda. I 1997, léirigh I. Terasaki go raibh sé indéanta go deimhin luachanna S an-ard a fháil, gar dóibh siúd de leathsheoltóir, in ocsaíd miotail NaxCoO2 le comhghaolta leictreonacha láidre. Ós rud é go raibh na ocsaídí sách resistant, níor measadh riamh le haghaidh thermoelectricity go dtí sin. Is éard atá i ocsaídí ná eilimintí flúirseach, neamhthocsaineacha agus is féidir leo a bheith an-chobhsaí ag teocht ard agus faoi aer, rud a chuireann chun cinn úsáid na n-ábhar seo le haghaidh feidhmeanna aisghabhála fuinnimh ag teocht an-ard. Luadh an t-alt bunaidh seo 1600 uair ó 1997, agus tá cosán taighde nua agus an-geallta aige ar ocsaídí teirmileictreacha ar leibhéal idirnáisiúnta. Comhoibriú idir an tsaotharlann CRISMAT agus I. Terasaki tar éis tarlú go dtí seo trí mhalartuithe dochtúirí agus mic léinn PhD. Is é is aidhm don Chathaoirleach seo an comhoibriú a bhí ann roimhe seo a neartú trí leas a bhaint as láithreacht fhadtéarmach I. Terasaki sa tsaotharlann. Is saineolaí é Ichiro Terasaki in airíonna maighnéad-iompair in ocsaídí, ag lorg airíonna bunaidh a dhíorthaítear ón éifeacht Seebeck (amhail photoSeebeck'). I gcomhar le fisiceoirí agus poitigéirí CRISMAT, beidh sé in ann línte nua taighde a fhorbairt laistigh den tsaotharlann, d’fhonn fisic na n-ábhar teirmileictreach seo a thuiscint níos fearr, agus dá bhrí sin na paraiméadair a bhaineann lena n-optamú a chinneadh. (Irish)
11 August 2022
0 references
Ta projekt se osredotoča na raziskovanje novih termoelektričnih materialov in preučevanje njihovih lastnosti ter ustreza področju trajnostnih in inteligentnih materialov RIS3, saj je potencialna uporaba teh materialov na področju predelave toplotne energije in pretvorbe v električno energijo. Zaradi termoelektričnih učinkov je mogoče spremeniti temperaturno razliko (T) v razliko v električnem potencialu (T) prek Seebeckovega učinka ali razliko v električnem potencialu v temperaturno razliko zaradi Peltierovega učinka. Vsak izgubljeni vir toplote je zato potencialno vir čiste električne energije. Termoelektrični učinki so bili odkriti v poznem 19. stoletju, aplikacije pa so trenutno omejene na nišne sektorje, kot so vesoljske aplikacije, zaradi razmeroma nizkih donosov (~5 % Carnotjevega donosa). Učinkovitost termoelektričnih modulov je odvisna od realizacije tega modula (zlasti kakovosti električnih kontaktov in toplotnih kontaktov) in močno od bistvenih lastnosti materialov, ki ga sestavljajo. Za izboljšanje učinkovitosti je bistveno, da odkrijete nove družine termoelektričnih materialov. Za dober termoelektrični material je značilna nizka električna upornost, nizka toplotna prevodnost in visok Seebeck (S) koeficient, da bi čim bolj povečali zaslugni faktor ZT = S2T/da bi dosegli vrednost blizu 1. V preteklosti so najboljši termoelektrični materiali nizki polprevodniki, kot so Bi2Te3, PbTe, SiGe, ZTs blizu 1 za T ~ 300K ali zelo visok T (~1000 °C za SiGe). Ti materiali so učinkoviti, vendar predstavljajo težave s toksičnostjo ali toplotno stabilnostjo pod zrakom. Poleg tega je tloris zelo redek element, ki ga ni mogoče uporabiti za uporabo v velikem obsegu. Raziskave novih termoelektričnih materialov so se močno povečale od devetdesetih let prejšnjega stoletja, po objavi različnih člankov, ki napovedujejo močno povečanje S v nanostrukturnih materialih ali šibko v kompleksnih kristalografskih strukturah. Predlagano je bilo tudi, da bi prisotnost močnih elektronskih korelacij lahko povečala S s spremembo strukture pasu. Leta 1997 je I. Terasaki pokazal, da je bilo dejansko mogoče pridobiti zelo visoke vrednosti S, blizu vrednosti polprevodnika, v kovinskem oksidu NaxCoO2 z močnimi elektronskimi korelacijami. Ker so bili oksidi relativno odporni, do takrat niso nikoli veljali za termoelektriko. Oksidi so sestavljeni iz bogatih, nestrupenih elementov in so lahko zelo stabilni pri visoki temperaturi in pod zrakom, kar spodbuja uporabo teh materialov za energijsko predelavo pri zelo visoki temperaturi. Ta ustanovni članek je bil citiran 1600-krat od leta 1997 in je resnično odprl novo in izjemno obetavno raziskovalno pot na področju termoelektričnih oksidov na mednarodni ravni. Sodelovanje med laboratorijem CRISMAT in I. Terasaki je doslej potekalo z izmenjavo zdravnikov in doktorskih študentov. Cilj tega predsednika je zdaj okrepiti prejšnje sodelovanje z dolgoročno prisotnostjo I. Terasakija v laboratoriju. Ichiro Terasaki je strokovnjak za lastnosti magneto-prevoza v oksidih in išče izvirne lastnosti, ki izhajajo iz učinka Seebeck (kot je fotoSeebeck). V sodelovanju s fiziki in kemiki CRISMAT bo lahko razvil nove raziskovalne linije v laboratoriju, da bi bolje razumel fiziko teh termoelektričnih materialov in tako določil parametre, ki so pomembni za njihovo optimizacijo. (Slovenian)
11 August 2022
0 references
Този проект се фокусира върху изследването на нови термоелектрически материали и изучаването на техните свойства и съответства на зоната за устойчиви и интелигентни материали на RIS3, тъй като потенциалните приложения на тези материали са в областта на оползотворяването на топлинната енергия и преобразуването в електрическа енергия. Благодарение на термоелектричните ефекти е възможно да се трансформира температурна разлика (Т) в разлика в електрическия потенциал (Т) чрез ефекта на Seebeck или разлика в електрическия потенциал в разлика в температурата чрез ефекта на Peltier. Следователно всеки изгубен източник на топлина е потенциален източник на чиста електрическа енергия. Термоелектричните ефекти са открити в края на 19-ти век и понастоящем приложенията са ограничени до нишови сектори като космическите приложения, поради относително ниските добиви (~5 % от добива на Карно). Ефективността на термоелектрическите модули зависи от реализацията на този модул (качество на електрическите контакти и топлинните контакти по-специално) и силно от характерните свойства на материалите, които го съставят. За да се подобри ефективността, е от съществено значение да се открият нови семейства от термоелектрически материали.Добър термоелектричен материал се характеризира с ниско електрическо съпротивление, ниска топлопроводимост и висок коефициент Seebeck (S), за да се увеличи максимално коефициентът на заслуги ZT = S2T/за да се достигне стойност, близка до 1. Исторически, най-добрите термоелектрически материали са полупроводници с ниска междина като Bi2Te3, PbTe, SiGe, със ZTs близо до 1 за T ~ 300K или много висок T (~ 1 000 °C за SiGe). Тези материали са ефективни, но представляват проблеми с токсичността или термичната стабилност във въздуха. Освен това телурата е много рядък елемент, който не може да се използва за широкомащабни приложения. Изследванията за нови термоелектрически материали са се увеличили значително от 90-те години на миналия век, след публикуването на различни статии, предвиждащи силно увеличение на S в наноструктурираните материали, или слаби в сложни кристалографски структури. Също така се предполага, че наличието на силни електронни корелации би могло да увеличи S чрез промяна на структурата на честотната лента. През 1997 г. I. Terasaki показа, че наистина е възможно да се получат много високи S стойности, близки до тези на полупроводник, в метален оксид NaxCoO2 със силна електронна корелация. Тъй като оксидите са относително устойчиви, те никога не са били разглеждани за термоелектричество до тогава. Оксидите се състоят от изобилни, нетоксични елементи и могат да бъдат много стабилни при висока температура и във въздуха, което насърчава използването на тези материали за приложения за оползотворяване на енергия при много висока температура. Тази статия е цитирана 1600 пъти от 1997 г. насам и наистина е открила нова и изключително обещаваща изследователска пътека за термоелектрически оксиди на международно ниво. Сътрудничеството между лабораторията CRISMAT и I. Terasaki досега се е осъществявало чрез обмен на лекари и докторанти. Сега целта на този председател е да засили предишното сътрудничество, като се възползва от дългосрочното присъствие на И. Терасаки в лабораторията. Ichiro Terasaki е експерт по магнитно-транспортни свойства в оксиди, търсейки оригинални свойства, получени от ефекта Seebeck (като PhotoSeebeck). В сътрудничество с физиците и химиците от CRISMAT, той ще може да разработи нови линии на изследвания в лабораторията, за да разбере по-добре физиката на тези термоелектрически материали и по този начин да определи параметрите, които са от значение за тяхната оптимизация. (Bulgarian)
11 August 2022
0 references
Dan il-proġett jiffoka fuq ir-riċerka ta’ materjali termoelettriċi ġodda u l-istudju tal-proprjetajiet tagħhom, u jikkorrispondi għall-qasam tal-Materjali Sostenibbli u Intelliġenti tal-RIS3 peress li l-applikazzjonijiet potenzjali ta’ dawn il-materjali huma fil-qasam tal-irkupru tal-enerġija termali u l-konverżjoni f’enerġija elettrika. Grazzi għall-effetti termoelettriċi, huwa possibbli li tiġi ttrasformata differenza fit-temperatura (T) f’differenza fil-potenzjal elettriku (T) permezz tal-effett Seebeck, jew differenza fil-potenzjal elettriku f’differenza fit-temperatura permezz tal-effett Peltier. Kull sors ta’ sħana mitlufa huwa għalhekk potenzjalment sors ta’ enerġija elettrika nadifa. L-effetti termoelettriċi ġew skoperti fl-aħħar tas-seklu 19, u l-applikazzjonijiet bħalissa huma limitati għal setturi speċjalizzati bħall-applikazzjonijiet spazjali, minħabba rendiment relattivament baxx (~5 % tar-rendiment ta’ Carnot). L-effiċjenza tal-moduli termoelettriċi tiddependi fuq ir-realizzazzjoni ta’ dan il-modulu (il-kwalità tal-kuntatti elettriċi u l-kuntatti termali b’mod partikolari), u b’mod qawwi fuq il-proprjetajiet intrinsiċi tal-materjali li jiffurmawh. Biex titjieb l-effiċjenza, huwa essenzjali li jiġu skoperti familji ġodda ta’ materjali termoelettriċi. Materjal termoelettriku tajjeb huwa kkaratterizzat minn reżistenza elettrika baxxa, konduttività termali baxxa u koeffiċjent ta’ Seebeck (S) għoli, sabiex jiġi mmassimizzat il-fattur ta’ mertu ZT = S2T/biex jintlaħaq valur qrib 1. Storikament, l-aħjar materjali termoelettriċi huma semikondutturi b’distakk baxx bħal Bi2Te3, PbTe, SiGe, b’ZTs qrib 1 għal T ~ 300K jew T għoli ħafna (~1000 °C għal SiGe). Dawn il-materjali huma effettivi, iżda jippreżentaw problemi bit-tossiċità, jew l-istabbiltà termali taħt l-arja. Barra minn hekk, it-tellieqa hija element rari ħafna, li ma jistax jintuża għal applikazzjonijiet fuq skala kbira. Ir-riċerka għal materjali termoelettriċi ġodda kibret ħafna mis-snin disgħin, wara l-pubblikazzjoni ta’ diversi oġġetti li jipprevedu żidiet qawwija f’S f’materjali nanostrutturati, jew dgħajfa fi strutturi kristallografiċi kumplessi. Ġie ssuġġerit ukoll li l-preżenza ta’ korrelazzjonijiet elettroniċi b’saħħithom tista’ żżid S permezz ta’ modifika tal-istruttura tal-banda. Fl-1997, I. Terasaki wera li kien tabilħaqq possibbli li jinkisbu valuri S għoljin ħafna, qrib dawk ta’ semikonduttur, f’ossidu tal-metall NaxCoO2 b’korrelazzjonijiet elettroniċi qawwija. Peress li l-ossidi kienu relattivament reżistenti, huma qatt ma kienu ġew ikkunsidrati għall termoelettriċità sa dak iż-żmien. L-ossidi jikkonsistu f’elementi abbundanti u mhux tossiċi u jistgħu jkunu stabbli ħafna f’temperatura għolja u taħt l-arja, li jippromwovi l-użu ta’ dawn il-materjali għal applikazzjonijiet ta’ rkupru tal-enerġija f’temperatura għolja ħafna. Dan l-artikolu fundatur ġie kkwotat 1600 darba mill-1997, u verament fetaħ mogħdija ta ‘riċerka ġdida u estremament promettenti dwar l-ossidi termoelettriċi fil-livell internazzjonali. Kollaborazzjonijiet bejn il-laboratorju CRISMAT u I. Terasaki s’issa saru permezz ta ‘skambji ta’ tobba u PhD studenti. L-għan ta’ dan il-President issa huwa li jsaħħaħ il-kollaborazzjonijiet preċedenti billi jibbenefika minn preżenza fit-tul ta’ I. Terasaki fil-laboratorju. Ichiro Terasaki huwa espert fil-proprjetajiet magneto-trasport fl-ossidi, li jfittex proprjetajiet oriġinali derivati mill-effett Seebeck (bħal photoSeebeck’). B’kollaborazzjoni mal-fiżiċi u kimiċi ta ‘CRISMAT, huwa se jkun kapaċi li jiżviluppaw linji ġodda ta’ riċerka fi ħdan il-laboratorju, sabiex jifhmu aħjar il-fiżika ta ‘dawn il-materjali termoelettriċi, u b’hekk jiddeterminaw il-parametri rilevanti għall-ottimizzazzjoni tagħhom. (Maltese)
11 August 2022
0 references
Este projeto centra-se na investigação de novos materiais termoelétricos e no estudo das suas propriedades, e corresponde à área de Materiais Sustentáveis e Inteligentes da RIS3, uma vez que as potenciais aplicações destes materiais estão no campo da recuperação de energia térmica e conversão em energia elétrica. Graças aos efeitos termoelétricos, é possível transformar uma diferença de temperatura (T) numa diferença de potencial elétrico (T) através do efeito Seebeck, ou uma diferença de potencial elétrico numa diferença de temperatura através do efeito Peltier. Qualquer fonte de calor perdida é, portanto, potencialmente uma fonte de energia elétrica limpa. Os efeitos termoelétricos foram descobertos no final do século XIX e as aplicações estão atualmente limitadas a setores de nicho, como as aplicações espaciais, devido a rendimentos relativamente baixos (~5 % do rendimento de Carnot). A eficiência dos módulos termoelétricos depende da realização deste módulo (qualidade dos contactos elétricos e dos contactos térmicos em particular), e fortemente das propriedades intrínsecas dos materiais que o compõem. Para melhorar a eficiência, é essencial descobrir novas famílias de materiais termoelétricos.Um bom material termoelétrico caracteriza-se por baixa resistividade elétrica, baixa condutividade térmica e alto coeficiente de Seebeck (S), a fim de maximizar o fator de mérito ZT = S2T/para atingir um valor próximo de 1. Historicamente, os melhores materiais termoelétricos são semicondutores de baixa folga, como Bi2Te3, PbTe, SiGe, com ZTs próximos a 1 para T ~ 300K ou T muito alto (~ 1000 ° C para SiGe). Estes materiais são eficazes, mas apresentam problemas com toxicidade, ou estabilidade térmica sob o ar. Além disso, a tez é um elemento muito raro, que não pode ser utilizado para aplicações em grande escala. A investigação para novos materiais termoeléctricos tem crescido muito desde a década de 1990, após a publicação de vários artigos que prevêem fortes aumentos em S em materiais nanoestruturados, ou fraco em estruturas cristalográficas complexas. Também foi sugerido que a presença de fortes correlações eletrônicas poderia aumentar S através de uma modificação da estrutura da banda. Em 1997, I. Terasaki mostrou que era de facto possível obter valores de S muito elevados, próximos dos de um semicondutor, num óxido metálico NaxCoO2 com fortes correlações electrónicas. Uma vez que os óxidos eram relativamente resistentes, eles nunca tinham sido considerados para a termoeletricidade até então. Os óxidos consistem em elementos abundantes, não tóxicos e podem ser muito estáveis a alta temperatura e sob o ar, o que promove o uso desses materiais para aplicações de recuperação de energia a temperaturas muito altas. Este artigo fundador foi citado 1600 vezes desde 1997, e abriu verdadeiramente uma nova e extremamente promissora via de investigação sobre óxidos termoelétricos a nível internacional. As colaborações entre o laboratório CRISMAT e I. Terasaki realizaram-se até agora através de intercâmbios de médicos e estudantes de doutoramento. O objetivo desta Cátedra é agora reforçar colaborações anteriores, beneficiando de uma presença a longo prazo de I. Terasaki no laboratório. Ichiro Terasaki é um especialista em propriedades magneto-transporte em óxidos, à procura de propriedades originais derivadas do efeito Seebeck (como fotoSeebeck'). Em colaboração com os físicos e químicos do CRISMAT, ele será capaz de desenvolver novas linhas de investigação dentro do laboratório, a fim de compreender melhor a física destes materiais termoelétricos, e, assim, determinar os parâmetros relevantes para a sua otimização. (Portuguese)
11 August 2022
0 references
Dette projekt fokuserer på forskning i nye termoelektriske materialer og undersøgelse af deres egenskaber og svarer til RIS3's område for bæredygtige og intelligente materialer, da de potentielle anvendelser af disse materialer er inden for termisk energiudnyttelse og omdannelse til elektrisk energi. Takket være termoelektriske effekter er det muligt at omdanne en temperaturforskel (T) til en forskel i elektrisk potentiale (T) via Seebeck-effekten eller en forskel i elektrisk potentiale til en temperaturforskel via Peltier-effekten. Enhver tabt varmekilde er derfor potentielt en kilde til ren elektrisk energi. Termoelektriske effekter blev opdaget i slutningen af det 19. århundrede, og applikationer er i øjeblikket begrænset til nichesektorer såsom rumapplikationer, på grund af relativt lave udbytter (~ 5 % af Carnots udbytte). Effektiviteten af termoelektriske moduler afhænger af realiseringen af dette modul (kvaliteten af elektriske kontakter og termiske kontakter i særdeleshed) og stærkt af de iboende egenskaber ved de materialer, der udgør det. For at forbedre effektiviteten er det vigtigt at opdage nye familier af termoelektriske materialer. Et godt termoelektrisk materiale er kendetegnet ved lav elektrisk modstand, lav varmeledningsevne og en høj Seebeck (S) koefficient, for at maksimere meritfaktoren ZT = S2T/for at nå en værdi tæt på 1. Historisk set er de bedste termoelektriske materialer lave mellemrum halvledere som Bi2Te3, PbTe, SiGe, med ZTs tæt på 1 for T ~ 300K eller meget høj T (~ 1 000 °C for SiGe). Disse materialer er effektive, men giver problemer med toksicitet eller termisk stabilitet under luften. Desuden er tellure et meget sjældent element, som ikke kan bruges til storstilede applikationer. Forskning i nye termoelektriske materialer er vokset kraftigt siden 1990'erne, efter offentliggørelsen af forskellige artikler, der forudsiger kraftige stigninger i S i nanostrukturerede materialer eller svag i komplekse krystallografiske strukturer. Det blev også foreslået, at tilstedeværelsen af stærke elektroniske korrelationer kunne øge S gennem en ændring af båndstrukturen. I 1997 viste I. Terasaki, at det faktisk var muligt at opnå meget høje S-værdier, tæt på en halvleders, i en NaxCoO2-metaloxid med stærke elektroniske korrelationer. Da oxiderne var relativt resistente, var de aldrig blevet overvejet for termoelektricitet indtil da. Oxider består af rigelige, ugiftige elementer og kan være meget stabile ved høj temperatur og under luften, hvilket fremmer brugen af disse materialer til energigenvinding ved meget høj temperatur. Denne grundlæggende artikel er blevet citeret 1600 gange siden 1997, og har virkelig åbnet op for en ny og yderst lovende forskningsvej for termoelektriske oxider på internationalt plan. Samarbejdet mellem CRISMAT-laboratoriet og I. Terasaki har hidtil fundet sted gennem udveksling af læger og ph.d.-studerende. Formålet med denne formand er nu at styrke tidligere samarbejde ved at drage fordel af en langsigtet tilstedeværelse af I. Terasaki i laboratoriet. Ichiro Terasaki er ekspert i magneto-transport egenskaber i oxider, på udkig efter originale egenskaber afledt af Seebeck effekt (såsom photoSeebeck). I samarbejde med fysikere og kemikere i CRISMAT, vil han være i stand til at udvikle nye forskningslinjer i laboratoriet, for bedre at forstå fysikken i disse termoelektriske materialer, og dermed bestemme de parametre, der er relevante for deres optimering. (Danish)
11 August 2022
0 references
Acest proiect se concentrează pe cercetarea noilor materiale termoelectrice și pe studiul proprietăților acestora și corespunde zonei de Materiale Durabile și Inteligente RIS3, deoarece potențialele aplicații ale acestor materiale sunt în domeniul recuperării energiei termice și al conversiei în energie electrică. Datorită efectelor termoelectrice, este posibilă transformarea unei diferențe de temperatură (T) într-o diferență de potențial electric (T) prin efectul Seebeck sau o diferență de potențial electric într-o diferență de temperatură prin efectul Peltier. Orice sursă de căldură pierdută este, prin urmare, potențial o sursă de energie electrică curată. Efectele termoelectrice au fost descoperite la sfârșitul secolului al XIX-lea, iar aplicațiile sunt în prezent limitate la sectoare de nișă, cum ar fi aplicațiile spațiale, din cauza randamentelor relativ scăzute (~5 % din randamentul Carnot). Eficiența modulelor termoelectrice depinde de realizarea acestui modul (calitatea contactelor electrice și a contactelor termice în special) și puternic de proprietățile intrinseci ale materialelor care îl compun. Pentru a îmbunătăți eficiența, este esențial să descoperiți noi familii de materiale termoelectrice. Un material termoelectric bun se caracterizează prin rezistivitate electrică scăzută, conductivitate termică scăzută și un coeficient ridicat Seebeck (S), pentru a maximiza factorul de merit ZT = S2T/pentru a ajunge la o valoare apropiată de 1. Din punct de vedere istoric, cele mai bune materiale termoelectrice sunt semiconductori cu decalaj redus, cum ar fi Bi2Te3, PbTe, SiGe, cu ZTs aproape de 1 pentru T ~ 300K sau T foarte mare (~1000 °C pentru SiGe). Aceste materiale sunt eficiente, dar prezintă probleme cu toxicitatea sau stabilitatea termică în aer. În plus, tevura este un element foarte rar, care nu poate fi utilizat pentru aplicații pe scară largă. Cercetarea pentru materiale termoelectrice noi a crescut foarte mult din anii 1990, în urma publicării diferitelor articole care prevăd creșteri puternice ale S în materiale nanostructurate sau slabe în structuri cristalografice complexe. S-a sugerat, de asemenea, că prezența unor corelații electronice puternice ar putea crește S printr-o modificare a structurii benzii. În 1997, I. Terasaki a arătat că era într-adevăr posibil să se obțină valori S foarte ridicate, apropiate de cele ale unui semiconductor, într-un oxid metalic NaxCoO2 cu corelații electronice puternice. Deoarece oxizii erau relativ rezistenți, ei nu fuseseră luați în considerare pentru termoelectricitate până atunci. Oxizii constau în elemente abundente, netoxice și pot fi foarte stabile la temperaturi ridicate și sub aer, ceea ce promovează utilizarea acestor materiale pentru aplicații de recuperare a energiei la temperaturi foarte ridicate. Acest articol fondator a fost citat de 1600 de ori din 1997 și a deschis cu adevărat o cale de cercetare nouă și extrem de promițătoare privind oxizii termoelectrici la nivel internațional. Colaborările dintre laboratorul CRISMAT și I. Terasaki au avut loc până în prezent prin schimburi de doctoranzi și doctoranzi. Scopul acestui președinte este acum de a consolida colaborările anterioare, beneficiind de o prezență pe termen lung a lui I. Terasaki în laborator. Ichiro Terasaki este expert în proprietăți magneto-transport în oxizi, căutând proprietăți originale derivate din efectul Seebeck (cum ar fi PhotoSeebeck). În colaborare cu fizicienii și chimiștii CRISMAT, va putea dezvolta noi linii de cercetare în cadrul laboratorului, pentru a înțelege mai bine fizica acestor materiale termoelectrice și a determina astfel parametrii relevanți pentru optimizarea acestora. (Romanian)
11 August 2022
0 references
Detta projekt fokuserar på forskning om nya termoelektriska material och studien av deras egenskaper, och motsvarar RIS3:s område Hållbara och intelligenta material eftersom de potentiella tillämpningarna av dessa material är inom området värmeenergiåtervinning och omvandling till elektrisk energi. Tack vare termoelektriska effekter är det möjligt att omvandla en temperaturskillnad (T) till en skillnad i elektrisk potential (T) via Seebeck-effekten, eller en skillnad i elektrisk potential till en temperaturskillnad via Peltier-effekten. Varje förlorad värmekälla är därför potentiellt en källa till ren elkraft. Termoelektriska effekter upptäcktes i slutet av 1800-talet, och tillämpningar är för närvarande begränsade till nischsektorer såsom rymdtillämpningar, på grund av relativt låg avkastning (~5 % av Carnots avkastning). Effektiviteten hos termoelektriska moduler beror på förverkligandet av denna modul (kvaliteten på elektriska kontakter och värmekontakter i synnerhet), och starkt på de inneboende egenskaperna hos de material som utgör den. För att förbättra effektiviteten är det viktigt att upptäcka nya familjer av termoelektriska material.Ett bra termoelektriskt material kännetecknas av låg elektrisk resistivitet, låg värmeledningsförmåga och en hög Seebeck (S) koefficient, för att maximera meritfaktorn ZT = S2T/för att nå ett värde nära 1. Historiskt sett är de bästa termoelektriska materialen låggapshalvledare som Bi2Te3, PbTe, SiGe, med ZTs nära 1 för T ~ 300K eller mycket hög T (~1000 °C för SiGe). Dessa material är effektiva, men ger problem med toxicitet, eller termisk stabilitet under luften. Dessutom är tellure ett mycket sällsynt element som inte kan användas för storskaliga tillämpningar. Forskningen om nya termoelektriska material har ökat kraftigt sedan 1990-talet, efter publiceringen av olika artiklar som förutspår kraftiga ökningar av S i nanostrukturerade material, eller svaga i komplexa kristallografiska strukturer. Det föreslogs också att förekomsten av starka elektroniska korrelationer skulle kunna öka S genom en ändring av bandstrukturen. År 1997 visade I. Terasaki att det verkligen var möjligt att erhålla mycket höga S-värden, nära dem för en halvledare, i en NaxCoO2-metalloxid med starka elektroniska korrelationer. Eftersom oxiderna var relativt resistenta, hade de aldrig övervägts för termoelektricitet fram till dess. Oxider består av rikliga, giftfria ämnen och kan vara mycket stabila vid hög temperatur och under luft, vilket främjar användningen av dessa material för energiåtervinning vid mycket hög temperatur. Denna grundartikel har citerats 1600 gånger sedan 1997, och har verkligen öppnat en ny och extremt lovande forskningsväg om termoelektriska oxider på internationell nivå. Samarbeten mellan CRISMAT-laboratoriet och I. Terasaki har hittills skett genom utbyte av läkare och doktorander. Syftet med denna ordförande är nu att stärka tidigare samarbeten genom att dra nytta av en långsiktig närvaro av I. Terasaki i laboratoriet. Ichiro Terasaki är expert på magneto-transportegenskaper i oxider och letar efter ursprungliga egenskaper som härrör från Seebeck-effekten (t.ex. photoSeebeck). I samarbete med fysiker och kemister i CRISMAT, kommer han att kunna utveckla nya forskningslinjer inom laboratoriet, för att bättre förstå fysiken i dessa termoelektriska material, och därmed bestämma de parametrar som är relevanta för deras optimering. (Swedish)
11 August 2022
0 references
7 December 2023
0 references
Identifiers
EXT00743
0 references