La recuperación del calor residual en todo tipo de procesos plantea uno de los principales desafíos de nuestro tiempo para hacer que los procesos establecidos sean más eficientes energéticamente y, por lo tanto, más amigables con el medio ambiente. El efecto Spin Seebeck SSE es un efecto novedoso, solo entendido rudimentariamente, que permite la conversión de un flujo de calor en energía eléctrica, incluso en materiales eléctricamente no conductores. Un equipo de físicos de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz JGU, la Universidad de Konstanz, TU Kaiserslautern y el Instituto de Tecnología de Massachusetts MIT ahora han logrado identificar el origen del efecto Spin Seebeck. Mediante la investigación específica de la dependencia del efecto del material y la temperatura, los investigadores alemanes y estadounidenses pudieron demostrar que exhibe una escala de longitud característica atribuible a suorigen magnético. Este hallazgo ahora permite el avance de este efecto controvertido desde hace mucho tiempo en términos de primeras aplicaciones.r fue publicado en la revista científica Cartas de revisión física , con un compañero de la Escuela de Graduados de Excelencia JGU "Ciencia de los Materiales en Mainz" MAINZ como primer autor
El efecto Spin Seebeck representa un llamado efecto termoeléctrico de espín, que permite la conversión de energía térmica en energía eléctrica. Contrariamente a los efectos termoeléctricos convencionales, también permite la recuperación de energía térmica en aisladores magnéticos en combinación con una capa metálica delgadaDebido a esta característica, se supuso que el efecto se origina a partir de ondas magnéticas excitadas térmicamente. El método de medición empleado actualmente, que utiliza una segunda capa metálica que convierte estas ondas magnéticas en una señal eléctrica medible, hasta ahora no ha sido capazpara permitir una asignación distinta de señales detectadas experimentalmente.
Al medir el efecto para diferentes espesores de material en el rango de unos pocos nanómetros hasta varios micrómetros, así como para diferentes temperaturas, los científicos han encontrado un comportamiento característico. En películas delgadas, la amplitud de la señal aumenta al aumentar el espesor del material y eventualmente se satura después deexcediendo un grosor suficiente. En combinación con la mejora detectada de este grosor crítico a bajas temperaturas, se pudo demostrar el acuerdo con el modelo teórico de ondas magnéticas excitadas térmicamente desarrolladas en Konstanz. Con estos resultados, los investigadores pudieron por primera vezrevelar una relación directa entre las ondas magnéticas supuestamente excitadas térmicamente y el efecto.
"Este resultado nos proporciona un componente importante del rompecabezas de la comprensión de este nuevo y complejo efecto, demostrando inequívocamente su existencia", dijo Andreas Kehlberger, estudiante de doctorado en la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz y primer autor delpublicación.
"Estoy muy contento de que este resultado emocionante surgió en la cooperación de un candidato a doctorado de mi grupo en la Escuela de Graduados de Excelencia 'Ciencia de los Materiales en Mainz' junto con compañeros de trabajo de Kaiserslautern y nuestros colegas de Konstanz, con quienescolaboramos dentro del Programa Prioritario 'Transporte Calórico Giro' financiado por la Fundación Alemana de Investigación DFG ", enfatizó el Profesor Mathias Kläui, director de la Escuela de Graduados de Excelencia MAINZ con sede en la Universidad de Mainz." Muestra que la investigación compleja solo es posible enequipos, por ejemplo, con fondos del Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania BMBF a través del Fondo Semilla de Mainz-MIT ".
La Escuela de Graduados de Excelencia MAINZ fue aprobada originalmente como parte de la Iniciativa de Excelencia Federal y Estatal en 2007 y recibió una extensión de financiación de cinco años en la segunda ronda en 2012, un gran impulso para los científicos de materiales con sede en Mainz y paraEl patrocinio de jóvenes investigadores en JGU. La Escuela de Graduados MAINZ consta de grupos de trabajo en la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz, la Universidad de Kaiserslautern y el Instituto Max Planck para la Investigación de Polímeros en Mainz. Una de sus áreas de investigación es la spintrónica, donde la cooperaciónLos principales socios internacionales juegan un papel importante.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universität Mainz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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