几何热电泵:超越塞贝克效应与热释电效应的能量收集
介观与纳米尺度物理
2023-08-09 v2 材料科学
统计力学
摘要
热电转换对于智能能源控制与收集(如热传感和废热回收)至关重要。迄今为止,人们已认识到两种主要的直接热电转换方式,即塞贝克效应和热释电效应,它们各自具有不同的工作机制、条件和局限性。在此,我们报告了“几何热电泵”的概念,这是继塞贝克效应和热释电效应之后的第三种热电转换方式。与需要空间温度差的塞贝克效应不同,几何热电泵将随时间变化的环境温度波动转化为电能。此外,几何热电泵不需要极性材料,而是适用于一般导电系统,因此也区别于热释电效应。我们证明,几何热电泵源于温度波动诱导的电荷重新分布,这与非厄米动力学中的拓扑几何相位有着深刻联系,是基本非平衡热力学几何的结果。这些发现增进了我们对几何相位诱导的多物理耦合泵效应的理解,并为热电能量收集提供了新手段。
引用
@article{arxiv.1402.3645,
title = {Geometric Thermoelectric Pump: Energy Harvesting beyond Seebeck and Pyroelectric Effects},
author = {Jie Ren},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.3645},
year = {2023}
}
备注
7 pages, 4 figures, accepted by Chin. Phys. Lett. See https://doi.org/10.1088/0256-307X/40/9/090501