эффект Нернста

В физике и химии эффект Нернста (также называемый первым эффектом Нернста–Эттингсгаузена , по имени Вальтера Нернста и Альберта фон Эттингсгаузена ) — термоэлектрическое (или термомагнитное) явление, наблюдаемое, когда образец, допускающий электрическую проводимость , подвергается воздействию магнитного поля и градиента температуры, перпендикулярных друг другу. Электрическое поле будет индуцироваться перпендикулярно обоим.

Этот эффект количественно определяется коэффициентом Нернста , который определяется как ${\displaystyle \nu }$

${\displaystyle \nu ={\frac {E_{y}}{B_{z}}}{\frac {1}{\partial _{x}T}}}$

где — y-компонента электрического поля, которая возникает из z-компоненты магнитного поля и x-компоненты градиента температуры . ${\displaystyle E_{y}}$ ${\displaystyle B_{z}}$ ${\displaystyle \partial _{x}T}$

Обратный процесс известен как эффект Эттингсгаузена , а также как второй эффект Нернста–Эттингсгаузена.

Физическое изображение

Подвижные носители энергии (например, электроны зоны проводимости в полупроводнике ) будут двигаться вдоль градиентов температуры из-за статистики ^{[ сомнительно – обсудим ]} и связи между температурой и кинетической энергией. Если есть магнитное поле, поперечное градиенту температуры, и носители электрически заряжены , они испытывают силу, перпендикулярную их направлению движения (также направлению градиента температуры) и магнитному полю. Таким образом, индуцируется перпендикулярное электрическое поле.

Типы образцов

Полупроводники демонстрируют эффект Нернста, впервые обнаруженный Т.В. Крыловой и Мочаном в Советском Союзе в 1955 году. ^{[1] [ необходим непервичный источник ]} Однако в металлах он практически отсутствует. ^{[ необходима ссылка ]}

Сверхпроводники

Эффект Нернста появляется в вихревой фазе сверхпроводников II типа из-за вихревого движения. ^{[2] [3] [4]} Высокотемпературные сверхпроводники демонстрируют эффект Нернста как в сверхпроводящей, так и в псевдощелевой фазе . ^[5] Тяжелофермионные сверхпроводники могут показывать сильный сигнал Нернста, который, вероятно, не связан с вихрями. ^[6]

Смотрите также

• Спин-эффект Нернста
• эффект Зеебека
• эффект Пельтье
• эффект Холла
• Эффект Риги–Ледюка

Ссылки

1. Крылова, ТВ; Мочан, И.В. (1955). «Исследование эффекта Нернста в германии». J. Tech. Phys . 25 (12): 2119–2121.
2. Хюбенер, РП; Зехер, А. (1969-05-10). «Эффект Нернста и поток потока в сверхпроводниках. I. Ниобий». Physical Review . 181 (2): 701–709. Bibcode : 1969PhRv..181..701H. doi : 10.1103/PhysRev.181.701. ISSN  0031-899X.
3. Хюбенер, РП; Зехер, А. (1969-05-10). «Эффект Нернста и поток потока в сверхпроводниках. II. Свинцовые пленки». Physical Review . 181 (2): 710–716. Bibcode : 1969PhRv..181..710H. doi : 10.1103/PhysRev.181.710. ISSN  0031-899X.
4. Роу, ВА; Хюбенер, РП (1969-09-10). «Эффект Нернста и поток потока в сверхпроводниках. III. Пленки олова и индия». Physical Review . 185 (2): 666–671. Bibcode : 1969PhRv..185..666R. doi : 10.1103/PhysRev.185.666. ISSN  0031-899X.
5. Xu, ZA; Ong, NP; Wang, Y.; Kakeshita, T.; Uchida, S. (2000-08-03). "Вихреобразные возбуждения и начало сверхпроводящей фазовой флуктуации в недопированном La2-xSrxCuO4". Nature . 406 (6795): 486–488. doi :10.1038/35020016. ISSN  0028-0836. PMID  10952303.
6. Bel, R.; Behnia, K.; Nakajima, Y.; Izawa, K.; Matsuda, Y.; Shishido, H.; Settai, R.; Onuki, Y. (2004-05-27). "Гигантский эффект Нернста в ${\mathrm{CeCoIn}}_{5}$". Physical Review Letters . 92 (21): 217002. arXiv : cond-mat/0311473 . doi :10.1103/PhysRevLett.92.217002. PMID  15245310.