⚡ Eine bahnbrechende Beobachtung in der Thermoelektrizität nach einem Jahrhundert des Wartens
Eine thermoelektrische Platte, die Wärme über den Seebeck-Effekt in elektrische Energie umwandeln kann.
Bild Wikimedia
Die thermoelektrischen Effekte wie Seebeck-, Peltier- und Thomson-Effekt sind seit dem 19. Jahrhundert bekannt. Sie erklären, wie Wärme und Elektrizität in Materialien interagieren. Der Thomson-Effekt erklärt insbesondere die volumetrische Erwärmung oder Abkühlung, wenn ein elektrischer Strom und ein Temperaturgradient einen Leiter in derselben Richtung durchfließen.
Die transversale Version dieses Effekts, die theoretisch vorhergesagt wurde, verbindet einen elektrischen Strom, einen Temperaturgradienten und ein Magnetfeld in orthogonalen Richtungen. Dem Forscherteam gelang es erstmals, dieses Phänomen dank fortschrittlicher thermoelektrischer Bildgebungstechniken zu beobachten.
Um das Signal des "transversalen Thomson-Effekts" von anderen konkurrierenden thermischen Effekten zu isolieren, verwendeten die Wissenschaftler eine Methode auf Basis der phasengesteuerten Thermographie. Dieser Ansatz ermöglichte eine klare Unterscheidung des gesuchten Effekts von Störungen.
Thermoelektrische Effekte.
Quelle: Nature Physics (2025). DOI: 10.1038/s41567-025-02936-3
Eine der überraschendsten Entdeckungen war die Möglichkeit, von Erwärmung zu Abkühlung zu wechseln, indem einfach die Richtung des Magnetfelds geändert wurde. Dieses Verhalten eröffnet neue Perspektiven für die präzise Temperaturkontrolle in verschiedenen technologischen Anwendungen.
Die Implikationen dieser Entdeckung sind weitreichend, insbesondere im Bereich des Wärmemanagements. Die Forscher sehen bereits Anwendungsmöglichkeiten zur Verbesserung der Effizienz thermoelektrischer Kühlvorrichtungen. Die Suche nach neuen Materialien, bei denen die Komponenten des transversalen Thomson-Effekts sich gegenseitig verstärken, stellt einen vielversprechenden Weg für zukünftige Studien dar.