基于宏观三维互联纳米线网络的柔性热电器件磁控研究

热电中的自旋相关效应可用于设计更高效的制冷器，并为热能收集提供新颖且有前景的应用。关键挑战在于设计具有足够高效率和功率输出的结构与磁性复合材料体系，以实现热能和电能的相互转换。本文展示了大面积三维互联 Co/Cu 纳米线网络的制备，从而能够利用外磁场对宏观电子元件进行受控的佩尔捷冷却。这种柔性宏观器件克服了纳米尺度磁性结构因功率生成能力不足而限制热管理应用的内在局限。通过合理设计的实验，获得了室温下较大的自旋相关塞贝克系数和佩尔捷系数，分别为 $-9.4$ $\mu$V/K 和 $-2.8$ mV。所制备 Co/Cu 纳米线网络在室温下的功率因子（$\sim7.5$ mW/K$^2$m）大于 BiTe 合金等最先进热电材料的相应值，且磁功率因子比在宽温区内达到约 100%。利用柔性宏观纳米线网络的自旋相关热电特性实现热流磁控的验证，为设计利用自旋自由度的可塑形热电冷却器奠定了基础。