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成分梯度的导热性和增强的热电效率{Si}_c\text(文本){锗}_{1-c}\)合金。 (英语) Zbl 1448.80006号

本文讨论了由复合梯度材料制成的热电能转换器{Si}_c\text(文本){锗}_{1-c}\),其化学计量变量\(c\)与空间有关,可能随样品而变化。温度梯度和电流也沿样品施加,问题是找出该转换器效率最大的条件。
作者提出了这种热电过程的数学模型,并将其简化为Onsager型关系。假设最大转换器效率对应最小能量耗散率。最后,该耗散率表示为三个变量的简单函数:温度梯度和(c)梯度以及参数本身。结果表明,该函数具有唯一的驻点。获得了该点为所考虑函数提供最小值的条件。
由于样品冷侧的三种不同温度和两种不同的样品长度,对结果进行了讨论。

MSC公司:

80甲17 连续统热力学
80甲19 扩散和对流传热传质、热流
第78页第48页 复合介质;光学和电磁理论中的随机介质
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 盖尔布斯坦,Y。;达舍夫斯基,Z。;Dariel,M.,《热电应用的高性能n型碲化铅材料》,Phys。B、 363196-205(2005)·doi:10.1016/j.physb.2005.03.022
[2] Olatunji-Ojo,AO;博伊切布,SKS;Cundaria,TR,层状功能梯度材料的热传导分析,计算。马特。科学。,54, 329-335 (2012) ·doi:10.1016/j.commatsci.2011.10.006
[3] Lebon,G.,《微观和纳米尺度的热传导:通过扩展不可逆热力学棱镜的综述》,J.非平衡。热电偶。,39, 35-59 (2014) ·doi:10.1515/jnetdy-2013-0029
[4] Yang,N。;张,G。;Li,B.,《纳米碳:一种有前途的热整流器》,应用。物理学。莱特。,93, 243111 (2008) ·数字对象标识代码:10.1063/1.3049603
[5] Gonzalez-Noya,E。;Srivastava,D。;Menon,M.,碳纳米管Y结中的热脉冲整流,物理学。版本B,79,115432(2009)·doi:10.1103/PhysRevB.79.115432
[6] 卡洛马尼奥,I。;弗吉尼亚州Cimmelli;Jou,D.,《成分梯度系统中热校正的计算分析:从宏观到纳米尺度》,Phys。B、 481244-251(2016)·doi:10.1016/j.physb.2015.111.012
[7] 卡洛马尼奥,I。;弗吉尼亚州Cimmelli;Jou,D.,分级热流密度校正\({S} i_c(立方厘米){G} e(电子)_{1-c}\):纵向和径向热流,物理E,90,149-157(2017)·doi:10.1016/j.physe.2017.03.012
[8] 罗戈利诺,P。;Cimmelli,VA,分级热电效率\({S} i_c(立方厘米)\,{G} 电子_{1-c}\)合金,J.Appl。物理。,124094301(2018)·doi:10.1063/1.5037883
[9] Mingo,N.,III-V半导体纳米线中的热电优值和最大功率因数,应用。物理学。莱特。,84, 2652 (2004) ·数字对象标识代码:10.1063/1.1695629
[10] 诺拉斯,GS;夏普,J。;Goldsmid,HJ,《热电:基本原理和新材料开发》(2001),纽约:Springer,纽约·Zbl 0999.80001号
[11] Lebon,G。;Jou,D。;Casas-Vázquez,J.,《理解非平衡热力学》(2008),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 1163.80001号
[12] Sellitto,A.,热电效应的双温度模型及其在实际应用中的后果,Z.Angew。数学。物理。,66, 3433-3445 (2015) ·Zbl 1343.80007号 ·doi:10.1007/s00033-015-0553-7
[13] 巴兰丁,A。;Wang,KL,声子限制对量子阱热电优值的影响,J.Appl。物理。,84, 6149 (1998) ·数字对象标识代码:10.1063/1.368928
[14] 弗吉尼亚州库兹涅佐夫;Rowe,DM,《热电应用的功能梯度材料》,《热电手册:宏观到纳米秒》。38(2005),《博卡拉顿:CRC出版社》,博卡拉顿
[15] 李,D。;Wu,Y。;Kim,P。;Shi,L。;杨,P。;Majumdar,A.,单个硅纳米线的热导率,应用。物理学。莱特。,83, 2934-2936 (2003) ·doi:10.1063/1.1616981
[16] 渡轮,DK;Goodnick,SM,《纳米结构中的传输》(2009),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥
[17] 肯塔基州古德森;外延高温中的Flik、MI、电子和声子热传导-\({T} c(c)\)超导薄膜,J.Heat Transf。,115, 17-25 (1993) ·数字对象标识代码:10.1115/12910646
[18] 乔希,G。;Lee,H。;Lan,Y。;王,X。;朱,G。;王,D。;古尔德,RW;袖口,DC;唐,MY;德雷斯豪斯,MS;陈,G。;Ren,Z.,纳米结构p型硅锗块体合金中的增强热电品质因数,Nano Lett。,8,4670-4674(2008年)·doi:10.1021/nl8026795
[19] Jou,D。;Casas-Vázquez,J。;Lebon,G.,《扩展不可逆热力学》(2010),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 1185.74002号
[20] Sellitto,A。;弗吉尼亚州Cimmelli;Jou,D.,纳米系统热传输的介观理论(2016),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 1339.80001号
[21] 弗吉尼亚州Cimmelli;Sellitto,A。;Jou,D.,《非平衡温度、热波和非线性热传输方程》,《物理学》。B版,81,054301(2010)·doi:10.1103/PhysRevB.81.054301
[22] 罗戈利诺,P。;Sellitto,A。;弗吉尼亚州Cimmelli,《具有两个温度的非线性热电系统中的最小熵产生和能量转换效率》,J.非平衡。热电偶。,42, 287-303 (2017) ·doi:10.1515/jnet-2016-0055
[23] 罗戈利诺,P。;Sellitto,A。;弗吉尼亚州Cimmelli,《非线性效应对热电发电机效率的影响》,Z.Angew。数学。物理。,66, 2829-2842 (2015) ·Zbl 1326.80007号 ·doi:10.1007/s00033-015-0516-z
[24] Jou,D。;卡洛马尼奥,I。;Cimmelli,VA,分级低频热波校正\({S} i_c(立方厘米){G} e(电子)_{1-c}\),物理。莱特。A、 3801824-1829(2016)·doi:10.1016/j.physleta.2016.03.030
[25] Glassbrenner,C。;Slack,G.,硅和锗从(3^循环K)到熔点的热导率,Phys。修订版,1341058-1069(1964)·doi:10.1103/PhysRev.134.A1058
[26] 斯蒂尔,M。;Rosi,F.,《锗硅合金的导热性和热电功率》,J.Appl。物理。,29, 1517-1520 (1958) ·doi:10.1063/1.1722984
[27] 阿贝尔斯,B。;比尔斯,D。;科迪,G。;Dismukes,J.,Ge-Si合金在高温下的导热性,Phys。修订版,125,44-46(1962)·doi:10.1103/PhysRev.125.44
[28] 罗曼诺,V。;Zwierz,M.,半导体的电子-声子流体动力学模型,Z.Angew。数学。物理。,61, 1111-1131 (2010) ·Zbl 1339.82018年8月 ·doi:10.1007/s00033-010-0089-9
[29] 罗戈利诺,P。;Cimmelli,VA,《装配导热系数和优化热电效率》\({S} i_c(立方厘米)\,{G} e(电子)_{1-c}\)纳米线,数学。计算。模拟。,176, 279-291 (2020) ·Zbl 1510.80008号 ·doi:10.1016/j.matcom.2019.09.020
[30] Chatterjee,S。;Hadi,AS,回归分析示例(2012),霍博肯:威利,霍博克·Zbl 1263.62099号
[31] 莫托尔斯基,JH;Christopoulos,A.,《使用线性和非线性回归对生物数据进行模型拟合》(2004),牛津:牛津大学出版社,牛津·Zbl 1081.62100号
[32] 莫托尔斯基,JH;Ransnas,AL,《使用非线性回归将曲线拟合到数据:实用和非数学综述》,FASEB J.,1365-374(1987)·doi:10.1096/fasebj.1.5.3315805
[33] Sellitto,A。;弗吉尼亚州Cimmelli,《硅纳米层径向热传输中的通量限制器》,J.heat Transf。,136, 1-8 (2014) ·数字对象标识代码:10.1115/1.4027183
[34] Sellitto,A。;弗吉尼亚州Cimmelli;Jou,D.,热弹性固体中耦合第一和第二声波的非线性传播,J.Elast。,138, 93-109 (2020) ·Zbl 1431.74007号 ·数字对象标识码:10.1007/s10659-019-09733-z
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