Термоэлектрический эффект и термоэлектрический генератор на основе углеродных наноструктур: достижения и перспективы
Е.Д. Эйдельман†а,б,в аФизико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Политехническая ул. 26, Санкт-Петербург, 194021, Российская Федерация бСанкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет, ул. Проф. Попова 14, Санкт-Петербург, 197376, Российская Федерация вСанкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Политехническая ул. 29, Санкт-Петербург, 195251, Российская Федерация
В углеродных наноструктурах графитоподобные (металл!) области на уникально малых расстояниях сопрягаются с алмазоподобными (диэлектрик!) областями. На основе представлений об этой уникальности разработана модель термоЭДС, возникающей за счёт увлечения электронов баллистическими фононами, и модель теплопроводности при переходе тепла через границу графитоподобной/алмазоподобной областей. Анализируется эксперимент с термоэлектрическим генератором на плёночных углеродных наноструктурах. Предложены модели термоэлектрического генератора на основе композита из графитоподобной матрицы с включениями алмазных наночастиц и с включением графена. В этих моделях проявляются оба рассмотренных явления и могут быть достигнуты рекордные величины параметра эффективности термоэлектрического преобразования.
Ключевые слова: термоэлектрический генератор, электрон-фононное взаимодействие, углеродные наноструктуры, увлечение электронов баллистическими фононами, графитоподобная область, алмазоподобная область, переход тепла через границу графитоподобной/алмазоподобной областей, композит из графитоподобной матрицы с включениями алмазных наночастиц, графен, параметр эффективности термоэлектрического генератора PACS:07.20.Pe, 44.10.+i, 65.80.Ck, 72.20.Pa, 73.40.Ns (все) DOI:10.3367/UFNr.2020.06.038795 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2021/6/a/ 000691293300001 2-s2.0-85114960547 2021PhyU...64..535E Цитата: Эйдельман Е Д "Термоэлектрический эффект и термоэлектрический генератор на основе углеродных наноструктур: достижения и перспективы" УФН191 561–585 (2021)
@article{Eidel'man:2021,author = {Е. Д. Эйдельман},title = {Термоэлектрический эффект и термоэлектрический генератор на основе углеродных наноструктур: достижения и перспективы},publisher = {Успехи физических наук},year = {2021},journal = {Усп. физ. наук},volume = {191},number = {6},pages = {561-585},url = {https://ufn.ru/ru/articles/2021/6/a/},doi = {10.3367/UFNr.2020.06.038795}}
Поступила: 19 апреля 2020, доработана: 26 мая 2020, одобрена в печать: 26 июня 2020