科学家开发具备热电冷却和发电潜力的新型功能材料

在材料科学领域，研究者们一直致力于开发具有新功能的复合材料，以满足日益增长的技术需求。特别地，利用热电效应的材料在能量转换和温度控制方面显示出巨大的潜力。热电材料能够将温差直接转换为电能，或利用电能产生温差，广泛应用于制冷和发电领域。最近，科学家们在这一领域取得了重大突破。他们开发了一种新型功能材料，展现出前所未有的应用潜力。

日本国立材料科学研究所（National Institute for Materials Science，NIMS）的研究人员通过将永磁体和热电材料组合成混合结构，成功开发出一种新型功能材料，称为热电永磁体。这种材料具有广泛的应用潜力，可用于热电冷却和发电。

研究人员通过将具有磁致热电效应的Bi₈₈Sb₁₂合金板和具有珀耳帖效应的Bi_0.2Sb_1.8Te₃合金板交替堆叠黏合，制备出一种混合材料。这种混合材料能够同时表现出三种不同类型的热电转换（TEC）现象，包括磁热电效应。通过对角切割堆叠层形成人工平铺的多层材料，并施加磁场，可以提高该材料的横向热电转换效率。研究人员还发现，即使在没有磁场的情况下，使用永磁体替换多层材料中的Bi_0.2Sb_1.8Te₃合金板也可以提高横向热电转换效率。

这项研究成果对于提高磁性材料的热电冷却和发电效率具有重要意义。它为开发具有更好热管理和能量收集性能的材料提供了新的思路。

相关研究成果已经发表在《先进能源材料》（Advanced Energy Materials）期刊上。