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NTIS 바로가기한국재료학회지 = Korean journal of materials research, v.21 no.8, 2011년, pp.456 - 460
이영중 (경북대학교 기계공학부)
Microelectromechanical systems (MEMS)-fabricated suspended devices were used to measure the in-plane electrical conductivity, Seebeck coefficient, and thermal conductivity of 304 nm and 516 nm thick InGaAlAs films with 0.3% ErAs nanoparticle inclusions by volume. The suspended device allows comprehe...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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열전물질이란? | 열전물질은 열에너지를 전기에너지로 변환시켜 에너지 재활용을 가능하게 하는 물질로서 차세대 그린 에너지원의 하나로 그동안 꾸준히 연구되어 왔다. 그럼에도 불구하 고 열-전기에너지 변환 효율이 높지 않아 군사 및 우주탐사와 같은 특정 분야에 제한적으로 사용되어 왔다. | |
박막또는 나노선의 ZT값은 동일 물성의 벌크값보다 박막의 두께 또는 나노선의 지름이 감소함에 따라 증가하는 이유는? | 이후 여러 물질계를 대상으로 진행된 연구 결과들은 박막또는 나노선의 ZT값은 동일 물성의 벌크값보다 박막의 두께 또는 나노선의 지름이 감소함에 따라 증가함을 실험적으로 증명하였다.2-5) 이는 박막 두께 감소에 따라 부피대비 표면적이 증가하여 표면 defect에 의한 phonon의 산란이 벌크에서 보다 용이하게 됨으로써 phonon에 의한 열전달 감소에 의한 열전도도 감소가 발생하는 반면, 전기전도도는 표면 전하의 defect 산란에 다소 적게 영향을받으므로, 상대적으로 σ/κ 비율이 벌크에서 보다 상당히증가하기 때문인 것으로 이해되어 왔다. | |
1차 또는 2차원 물질의 경우 저차원에서 Z값이 크게 증가하는 이유는? | 이에 비해서 Hicks and Dresselhaus는 저차원- 1차 또는 2차원- 물질의 경우 ZT값이 벌크에서와 상이하게 증가할 수 있다는 획기적인 이론을 밝혀냈다. 이는 저차원에서는 quantum confinement현상으로 인해서 전기전도도와 열전도도의 감소비율이 상이하기 때문에 Z값이 크게 증가하는 것으로 알려졌다. 이후 여러 물질계를 대상으로 진행된 연구 결과들은 박막또는 나노선의 ZT값은 동일 물성의 벌크값보다 박막의 두께 또는 나노선의 지름이 감소함에 따라 증가함을 실험적으로 증명하였다. |
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