实现创纪录横向热电发电的多功能复合磁体

永磁体广泛应用于各种产品中，对人类社会发展至关重要。如果无处不在的永磁体能够直接将热能转化为电能，将催生创新的能量收集和热管理技术。然而，由于传统磁体的热电性能较差，实现这种“多功能性”一直很困难。在本工作中，我们开发了一种多功能复合磁体（MCM），它在保持永磁体特性的同时实现了巨大的横向热电转换。MCM由交替倾斜堆叠的SmCo$_{5}$/Bi$_{0.2}$Sb$_{1.8}$Te$_{3}$多层膜组成，通过优化其各向异性结构，在室温下表现出优异的横向热电性能。由于极低的界面电阻和热阻，实验测得的品质因数$z_{\rm xy}T$达到0.20，接近解析计算得到的理想值。基于MCM的热电堆模块在152 K温差下最大发电功率为204 mW，其按传热面积和温度梯度归一化的功率密度不仅在横向热电模块中创下纪录，而且与利用塞贝克效应的商用热电模块相当。我们MCM的多功能性为当前使用永磁体的各种场景中的能量收集和热管理提供了前所未有的机遇。