重磅发现！找到将热量转化为电能的新方法，有中国科学家的贡献！

RakxwUSa

一个由科学家组成的国际团队已经找到了如何捕获热量并将其转化为电能的方法。这一发现表在《科学进步》》期刊上，可以在汽车尾气、星际空间探测器和工业过程等方面利用热量产生更有效的能源。俄亥俄州立大学(Ohio State University)机械和航空航天工程教授、俄亥俄州著名纳米技术学者，该研究的合著者约瑟夫·赫曼斯(Joseph Heremans)说：由于这一发现，我们应该能够比今天从热量中产生更多的电能。

直到现在，还没有人认为这是可能的，这一发现是基于被称为准粒子的微小粒子，比特不是真正的磁铁，但携带一些磁通量。这一点很重要，因为磁铁在加热时会失去磁力，变成所谓的顺磁。磁通量（科学家称之为“自旋”）产生了一种被称为磁振子拖曳热电的能量，在这项发现之前，这种能量不能用来在室温下收集能量。传统的看法是，如果有一个准磁铁，加热它，什么都不会发生。但发现这不是真的。研究发现的是一种设计热电半导体的新方法：将热转换为电的材料。

（图2图示）非弹性中子散射结果。在掺杂3at%Li的MnTe上获得非弹性中子散射数据S(Q，E)，在AFM相(A)和PM相(B至D)中的电弧，SnS。在(A)中可见的磁振子能带在PM相中转变为准磁振子弛豫谱。在HYSPEC获得原子力显微镜相位(E)的S(Q，E)揭示了磁振子散射的低能特征和~0.6meV的赝隙，Q=0.92ae1。半高全宽(FWHM)和寿命(F)是通过拟合S(Q，e)(G)。在450K下收集了掺杂0.3，1，3和5 at%Li的MnTe上的数据：观察到FWHM(G)和寿命(F)与Li浓度无关。图片：Science Advances

过去20年左右人类拥有的传统热电器件效率太低，转换的能量太少，所以它们并没有得到真正广泛的使用，这改变了这种理解。磁铁是从热量中收集能量的关键部分：当磁铁的一侧被加热时，另一侧（冷侧）会变得更有磁性，产生自旋，从而推动磁铁中的电子并产生电。然而，矛盾的是，当磁体被加热时，它们失去了大部分磁性，把它们变成了准磁体：“几乎但不完全是磁体”。这意味着，在这个发现之前，没有人想过使用顺磁石来收集热量，因为科学家认为顺磁石不能收集能量。

然而，研究小组发现，准磁体推动电子的时间仅为百万分之一秒的十亿分之一，这非常短暂的时间足以使准磁体成为可行的能量收集器。这个由俄亥俄州立大学、北卡罗来纳州立大学和中国科学院科学家组成的国际团队（在这篇研究期刊论文中都是平等的作者）开始测试准粒子，看看它们是否能在适当的情况下产生必要的旋转。研究发现，实际上，准粒子确实产生了推动电子的那种自旋，这可以使收集能量成为可能。