在维也纳理工大学，一种新的热电材料被发现;由于一种令人惊讶的物理效应，它们可以被用来更有效地发电。

当机器变热时，大量的能源被浪费了，不必要地加热它们的环境。其中一些热能可以通过热电材料获得;当它们被用来连接冷热物体时，就会产生电流。在维也纳理工大学(TU Vienna)，一种新的、效率更高的热电材料现在可以被生产出来。正是这种材料非常特殊的晶体结构发挥了作用，它与一种惊人的新物理效应有关;在晶体内无数的小笼子里，铈原子被封闭起来。这些被困的磁性原子不断地敲击笼子里的铁条，这种敲击似乎是这种材料具有特别有利特性的原因。

镜子炉的铈笼子

“包合物”是晶体的专业术语，在晶体中，宿主原子被封闭在笼状空间中。“这些包合物显示出显著的热性能”，Silke教授说Bühler-Paschen(维也纳工业大学)。材料的确切行为取决于被捕获的原子和它们周围的笼子之间的相互作用。Bühler-Paschen解释说:“我们提出了捕获铈原子的想法，因为它们的磁性能预示着特别有趣的相互作用。”

在很长一段时间里，这项任务似乎是不可能完成的。所有早期将磁性原子(如稀土金属铈)纳入笼状结构的尝试都以失败告终。借助镜像炉中复杂的晶体生长技术，安德烈·普罗科菲耶夫教授(维也纳理工大学)现在成功地制造出了由钡、硅和金制成的包合物，封装了单个铈原子。

温差产生的电

对这种新型材料的热电性能进行了测试。当热电将热的物体与冷的物体连接起来时就会工作:“材料中电子的热运动依赖于温度”，Bühler-Paschen解释道。“在热的一侧，比冷的一侧有更多的热运动，所以电子扩散到较冷的区域。因此，在热电材料的两侧产生了电压。”

实验表明，铈原子使材料的热功率提高了50%，因此可以获得更高的电压。此外，包合物的热导率很低。这一点也很重要，因为否则两边的温度就会达到平衡，没有电压会保持不变。

世界上最热的近藤效应

Silke Bühler-Paschen认为:“这些材料性能非常好的原因似乎在于一种特殊的电子-电子相关性——所谓的近藤效应。”铈原子的电子以量子力学的方式与晶体的原子相连。实际上，近藤效应是从低温物理中得到的，即接近绝对零度的温度。但令人惊讶的是，这些量子力学相关性在新型包合物材料中也发挥着重要作用，即使在数百摄氏度的温度下。

Bühler-Paschen说:“随着温度的升高，被捕获的铈原子发出的咔嗒声变得更强。”这种声音在高温下稳定了近藤效应。我们正在观察世界上最热的近藤效应。”

更好更便宜的包合物的更多研究

维也纳理工大学的研究团队现在也将尝试用不同种类的包合物来达到这种效果。为了使这种材料在商业上更具吸引力，昂贵的黄金可能会被铜等其他金属取代。用一种便宜的几种稀土元素的混合物来代替铈。人们对这种设计包合物在未来的技术应用寄予厚望，将工业废热转化为有价值的电能。

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了下:快速原型

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