電流を曲げるだけで熱制御可能な「異方性磁気ペルチェ効果」を観測

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単一の磁性体のみで加熱・冷却できる新機能を実証

2018/05/22  物質・材料研究機構(NIMS) 東北大学 科学技術振興機構(JST)

NIMSは、東北大学と共同で、磁性体中で電流を曲げるだけで加熱や冷却ができる熱電変換現象「異方性磁気ペルチェ効果」を観測することに世界で初めて成功しました。熱電変換現象で加熱・冷却するためには、これまで2つの異なる物質を接合した構造が用いられてきましたが、本研究により、接合の無い単一の物質において、その磁気的な性質のみによって熱制御できる新しい機能が実証されました。磁性体における基本的な熱電変換現象であるにもかかわらず未観測であった異方性磁気ペルチェ効果が初めて観測されたことで、熱電変換の基礎・応用研究がさらに活性化することが期待されます。

金属や半導体において、電流と熱流は相互に変換することができます。これは熱電効果と呼ばれ、代表的な例として電流で加熱・冷却するペルチェ効果が知られています。ペルチェ効果は200年近く前に発見された現象ですが、コンピューターのさらなる省エネルギー化などを目指して、現在でも世界中で熱電変換の効率や汎用性を向上させるための研究が進められています。

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