Nernst effekt - Nernst effect

Termoelektrisk effekt
Prinsipper Termoelektrisk effekt Seebeck-effekt Peltier-effekt Thomson-effekt Seebeck-koeffisient Ettingshausen-effekt Nernst effekt
applikasjoner Termoelektriske materialer Termoelement Termopæle Termoelektrisk kjøling Termoelektrisk generator Radioisotop termoelektrisk generator Termoelektriske generatorer for biler
v t e

I fysikk og kjemi er Nernst-effekten (også kalt den første Nernst – Ettingshausen-effekten , etter Walther Nernst og Albert von Ettingshausen ) et termoelektrisk (eller termomagnetisk) fenomen observert når en prøve som tillater elektrisk ledning blir utsatt for et magnetfelt og en temperaturgradient normal (vinkelrett) på hverandre. Et elektrisk felt vil bli indusert normalt for begge.

Denne effekten kvantifiseres av Nernst-koeffisienten N |, som er definert til å være

${\ displaystyle | N | = {\ frac {E_ {Y} / B_ {Z}} {dT / dx}}}$

hvor er y-komponenten i det elektriske feltet som skyldes magnetfeltets z-komponent og temperaturgradienten . ${\ displaystyle E_ {Y}}$ ${\ displaystyle B_ {Z}}$${\ displaystyle dT / dx}$

Den omvendte prosessen er kjent som Ettingshausen-effekten og også som den andre Nernst – Ettingshausen-effekten.

Fysisk bilde

Mobilenergibærere (for eksempel ledning bånds elektroner i en halvleder ) vil bevege seg langs temperatur- gradienter på grunn av statistikk og forholdet mellom temperatur og kinetisk energi. Hvis det er et magnetfelt på tvers av temperaturgradienten og bærerne er elektrisk ladet , opplever de en kraft vinkelrett på deres bevegelsesretning (også retningen på temperaturgradienten) og til magnetfeltet. Dermed induseres et vinkelrett elektrisk felt.

Eksempeltyper

Halvledere viser Nernst-effekten. Dette har blitt studert på 1950-tallet av Krylova, Mochan og mange andre. I metaller er det imidlertid nesten ikke-eksisterende. Det vises i virvelfasen av type II superledere på grunn av vortexbevegelse. Dette har blitt studert av Huebener et al. Høytemperatur superledere viser Nernst-effekten både i superledende og i pseudogap-fasen , slik det først ble funnet av Xu et al. Heavy-Fermion superledere kan vise et sterkt Nernst-signal som sannsynligvis ikke skyldes hvirvler, som ble funnet av Bel et al.

Se også

• Seebeck-effekt
• Peltier-effekt
• Hall-effekt
• Righi – Leduc-effekt

Tidsskriftartikler

• RP Huebener og A. Seher, "Nernst Effect and Flux Flow in Superconductors. I. Niobium", Web
• RP Huebener og A. Seher, "Nernst Effect and Flux Flow in Superconductors. II. Lead Films", Web
• VA Rowe og RP Huebener, "Nernst Effect and Flux Flow in Superconductors. III. Films of Tin and Indium", Web
• Xu, ZA; Ong, NP; Wang, Y .; Kakeshita, T .; Uchida, S. (2000). "Vortexlignende eksitasjoner og begynnelsen av superledende fasefluktuasjoner i underdopert La _{2− x} Sr _x CuO ₄ ". Natur . 406 (6795): 486–488. Bibcode : 2000Natur.406..486X . doi : 10.1038 / 35020016 . PMID   10952303 .
• Bel, R .; Behnia, K .; Nakajima, Y .; Izawa, K .; Matsuda, Y .; Shishido, H .; Settai, R .; Onuki, Y. (2004). "Giant Nernst Effect in CeCoIn ₅ ". Fysiske gjennomgangsbrev . 92 (21): 217002. arXiv : cond-mat / 0311473 . Bibcode : 2004PhRvL..92u7002B . doi : 10.1103 / PhysRevLett.92.217002 . PMID   15245310 .
• Krylova, TV; Mochan, IV (1955). J. Tech. Phys. (Sovjetunionen) . 25 : 2119. Mangler eller er tom |title= ( hjelp )
• Nernst effekt på arxiv.org