Peltier效应:从线性到非线性

• 作者: 杨振 朱璨 柯亚娇 何雄 罗丰 王剑 王嘉赋 孙志刚
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 非线性 Peltier效应 Kelvin第二关系式 热电制冷
• 年，卷（期）: 2021,（10）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域|INTERDISCIPLINARY PHYSICS AND RELATED AREAS OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
• 页码范围: 313-330
• 页数: 18页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20201826

摘要

热电制冷技术是一种环保型的制冷技术,具有广阔的应用前景.其中Peltier效应在热电制冷过程中具有核心作用,但是由于Peltier系数很难测量,在实际应用过程中通常是首先得到Seebeck系数,然后利用Kelvin第二关系式间接得到Peltier系数.需要注意的是,Kelvin第二关系式是在线性条件下(Ohm定律、Fourier定律等)得到的,而在实际过程中非线性的电流-电压关系(肖特基结、pn结等)和热输运关系却是大量存在的.在纳米尺度,量子效应将起到主导作用,此时Peltier效应应该考虑非线性的影响,Kelvin第二关系式的适用性也应该重新考虑.本文综述了采用不同方法对Peltier系数和Kelvin第二关系式的理论推导,讨论了推导过程中利用的假设条件;概述了Peltier系数实验测定的几种方法,讨论了各种附加效应对Peltier系数测定的影响;并介绍了非线性Peltier效应的理论工作.最后本文讨论了在非线性条件下Peltier效应的研究策略和可行方向.