JP5585314B2 - 熱電変換素子及び熱電変換装置 - Google Patents
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Description
Z=S2×(σ/κ) ・・・(1)
と表される。また、起電力Vの発生方向は温度勾配▽Tと平行方向になる。
Z=Ss 2×(σI/κF) ・・・(2)
と表される。この場合の性能指数では、従来の性能指数と異なり、分子の電気伝導率と分母の熱伝導率はそれぞれ異なる物質が担うため、素子の材料選択をすることによって性能指数を大幅に変えることができる。
Vtot=n×V
となる。
Vtot=n×V
となる。この場合、各熱電変換素子30における磁性誘電体層33は一様な方向に磁化しているため、IrMn反強磁性体層32を用いず、外部磁場によって磁性誘電体層33を磁化させても良い。
Vtot=n×(2×V)
となる。
Vtot=n×V
となる。この場合、上述の実施例4と比較すると熱起電力は半分になるものの、積層体の電気的相互接続が容易になる。
12,121,122 逆スピンホール効果部材
20,60 熱電変換素子
21 YIG板
22,221,222 ,62 Pt電極
23 IrMn反強磁性体板
24 可撓性シート
25,28 Cu接続導体
26 熱電変換要素
27 非磁性絶縁体
29 常磁性導体
30 熱電変換素子
31 耐熱性可撓性シート
32 IrMn反強磁性体層
33 磁性誘電体層
34 Pt電極
35 Cu接続導体
41,42 Cuブロック
43 熱伝搬部材
44 熱電対
45 電圧計
51 磁性誘電体層
52,53 非磁性導電体
61 Mn0.75Zn0.25Fe2O4板
63 Al2O3板
Claims (10)
- 磁性誘電体からなる熱スピン波スピン流発生部材に逆スピンホール効果部材を設け、前記熱スピン波スピン流発生部材の厚さ方向に温度勾配を設けるとともに、磁場印加手段により前記逆スピンホール効果部材の長手方向と直交する方向且つ前記温度勾配と直交する方向に磁場を印加して前記逆スピンホール効果部材において熱スピン波スピン流を電圧に変換して取り出す熱電変換素子。
- 前記磁性誘電体が、フェリ磁性誘電体、強磁性誘電体或いは反強磁性誘電体のいずれかからなる請求項1記載の熱電変換素子。
- 前記磁性誘電体がフェリ磁性誘電体或いは強磁性誘電体からなるとともに、前記磁場印加手段が前記磁性誘電体に接してその磁化方向を固定する反強磁性層である請求項1または2に記載の熱電変換素子。
- 前記磁性誘電体が、ガーネットフェライト、スピネルフェライト、或いは、六方晶フェライトのいずれかからなる請求項1乃至3のいずれか1項に記載の熱電変換素子。
- 前記磁性誘電体が、Y3Fe5-xGaxO12(但し、0≦x<5)からなるガーネットフェライトである請求項4に記載の熱電変換素子。
- 前記磁性誘電体が、MnxZn1−xFe2O4(但し、0<x<1)からなるスピネルフェライトである請求項4に記載の熱電変換素子。
- 前記逆スピンホール効果部材が、Pt、Au、Pd、Ag、Bi、f軌道或いは3d軌道を有する遷移金属元素、若しくはそれらの合金のいずれか、または、前記各材料とCu、Al、或いは、Siとの合金のいずれかからなる請求項1乃至6のいずれか1項に記載の熱電変換素子。
- 請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の熱電変換素子を複数個、磁化方向が互いに反対になるように交互に配置するとともに、熱起電力が直列接続になるように前記逆スピンホール効果部材の端部を互いに接続した熱電変換装置。
- 請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の熱電変換素子を複数個、磁化方向が互いに同じ向きになるように配置するとともに、熱起電力が直列接続になるように前記逆スピンホール効果部材の端部を互いに接続した熱電変換装置。
- 磁性誘電体からなる熱スピン波スピン流発生部材の両面もしくは片面に逆スピンホール効果部材を設けて熱電変換要素を構成し、複数の前記熱電変換要素を非磁性絶縁体を介して積層するとともに、熱起電力が直列接続になるように前記逆スピンホール効果部材の端部を互いに接続し、前記熱電変換要素の積層方向に温度勾配を設けるとともに、磁場印加手段により前記逆スピンホール効果部材の長手方向と直交する方向且つ前記温度勾配と直交する方向に磁場を印加して前記逆スピンホール効果部材において熱スピン波スピン流を電圧に変換して取り出す熱電変換装置。
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