Ett team av forskare, anslutet till UNIST har nyligen introducerat en ny klass av magnetiska material för spinnkaloritronik. Publicerad i februari 2021 -numret av Naturkommunikation , de demonstrerade STE -tillämpningarna av en ny klass av magneter kommer att bana väg för mångsidig återvinning av allestädes närvarande spillvärme. Detta genombrott har letts av professor Jung-Woo Yoo och hans forskargrupp vid Institutionen för materialvetenskap och teknik vid UNIST.

Centrifugering av centrifugering är en framväxande termoelektrisk teknik som erbjuder energi från avfallsvärme. Detta har väckt stort forskningsintresse med de potentiella fördelarna med skalbarhet och energieffektivitet, tack vare ortogonala vägar för värme och laddningsflöde. Dock, magnetisolatorer som tidigare använts för centrifugering av termoelektronik ställer utmaningar för uppskalning på grund av högtemperaturbearbetning och svårigheter vid storavsättning, noterade forskargruppen.

I den här studien, forskargruppen introducerade en molekylbaserad magnet, Cr-PBA, som en alternativ magnetisk isolator för den magnonförmedlade termiska till elektriska energiomvandlingen. Enligt forskargruppen, den studerade molekylära magnetiska filmen har flera fördelaktiga egenskaper jämfört med oorganiska magnetiska isolatorer när det gäller spin TE (STE) applikationer. Verkligen, det innebär mångsidiga syntetiska vägar som är lämpliga för avlagring av stora ytor vid rumstemperatur, förutom svag interaktion mellan spinngitter och låg värmeledningsförmåga.

"Tillväxten av Cr-PBA skedde vid rumstemperatur genom att använda den elektrokemiska avsättningsmetoden (ECD), som kan erbjuda skalbar produktion av tunna filmer, "noterade forskargruppen." Denna deponeringsteknik kan enkelt anpassas för det stora området och massproduktion av tunnfilm, som kan skryta med en viktig fördel med STE, det är, skalbarhet i stort område. "

Enligt forskargruppen, olika andra metoder, som målning och tryckning, kan också användas för att utveckla PBA -filmen. De noterade också att generering och överföring av magnoner är viktiga processer för skörd av STE -energi, samt magnon informationsteknik. Experimentella resultat indikerade också att excitationerna hos lågenergimagnoner i denna magnetklass var mycket starkare än de i de typiska oorganiska magneterna. Förutom, de ferromagnetiska resonansstudierna uppvisade en extremt låg Gilbert -dämpningskonstant, vilket indikerar en låg förlust av värmegenererade magnoner. Vidare, den bestämda låga värmeledningsförmågan i den studerade molekylbaserade magnetiska filmen är en extra fördel för STE-energihörning eftersom den hjälper till att bibehålla en högre temperaturgradient över filmen, noterade forskargruppen.

"Vår studie visar att excitationer och överföringar av magnoner i denna hybridmagnet är mycket effektiva, föreslår molekylbaserade magneter, tillsammans med deras syntetiska mångsidighet, kan vara enastående alternativ för olika tillämpningar av spinnkaloritronik samt magnonspintronik, "sa forskargruppen.

Resultaten av denna forskning har publicerats i februari 2021 -numret av Naturkommunikation . Denna studie har genomförts gemensamt av professor Joonki Suh (Institutionen för materialvetenskap och teknik, UNIST), Professor Byoung-Chul Min (Korea Institute of Science and Technology, KIST), och två akademiker från UNIST:s institution för materialvetenskap och teknik — Dr. Jungmin Park (KBSI) och professor Mi-Jin Jin (Dankook University).