Den termoelektriska omvandlingseffektiviteten för ett visst material bestäms av värdet av dess termoelektriska värde med värde zT. Det är en komplex funktion av den absoluta temperaturen och flera relevanta transportegenskaper inklusive Seebeck -koefficienten, de elektriska och termiska konduktiviteterna. Dessa mängder mäts vanligtvis parallellt med varandra, som återspeglar den längsgående termoelektriska effekten.

Optimering av zT i konventionella termoelektriska material uppfyller allvarliga begränsningar. Till exempel, en kommer från laddningskompensationen för elektroner och hål som motsatt bidrar till Seebeck -effekten. Den andra är Wiedemann-Franz-lagen som i grunden förbinder den elektriska och värmeledningsförmågan, omöjliggöra oberoende optimering av de två mängderna.

En nyligen publicerad artikel av J. S. Xiang et al. publicerad i Sci. Kina-Phys . Mech. Astron . har visat en mycket större tvärs merit i en topologisk halvmetall i låga magnetfält, i förhållande till dess längsgående motsvarighet. Detta liknar helt enkelt den mycket större tvärgående (Hall) konduktiviteten över dess längsgående motsvarighet som generiskt observeras i många topologiska semimetaller i låga fält.

De stora tvärgående zT -värdena i topologisk semimetal drar nytta av några av dess inneboende egenskaper. Dessa inkluderar samexistens av elektroner och hål som, vid transversell termoelektricitet, kommer att bidra ytterligare till varandra, och den topologiskt skyddade högladdningsrörligheten är, i stor utsträckning, fri från gallret ofullkomlighet. Faktiskt, Dirac semimetal Cd3As2, som är fokuserad i detta dokument, har en mycket hög elektronmobilitet trots sin försumbara gittervärmeledningsförmåga av denna anledning.

Mer spännande, topologiska semimetaller kan ha överskott av termoelektrisk effekt, känd som avvikande Nernst -effekt, som härrör från den uttalade bärkrökningen nära Fermi -nivån. Vidare, om man överväger en magnetisk topologisk halvmetall, den stora tvärgående termoelektriciteten kommer att visas i frånvaro av yttre fält.

Enligt tidningen, den tvärgående termoelektriska effekten erbjuder några fler fördelar jämfört med dess längsgående motsvarighet:den kräver inte två (n och p) typer av termoelektriskt material för att konstruera en enhet eftersom de elektriska och termiska strömmarna är ortogonala och frikopplade i detta fall; hög elektrisk konduktivitet och låg värmeledningsförmåga kan enkelt realiseras med en anisotropisk förening.