Seebeckilmiölle

Seebeckilmiö, joka tunnetaan myös nimellä termosähköinen ilmiö, on ilmiö, jossa lämpötilaero kahden eri johtavan materiaalin välillä synnyttää sähköjännitteen. Tämä johtuu siitä, että lämpötilaerot vaikuttavat materiaalien sisällä olevien elektronien tai aukkojen liikkeeseen. Kun toinen pää materiaalista on kuumempi kuin toinen, lämpimämmän pään varautuneet hiukkaset pyrkivät siirtymään kylmempään päähän, luoden näin varausjakauman ja sitä kautta sähköjännitteen.

Ilmiön löysivät vuonna 1821 Thomas Johann Seebeck ja Joseph Fourier. Seebeck havaitsi, että kun kaksi erilaista metallia, kuten kupari ja vismutti, yhdistettiin silmukaksi ja silmukan eri kohdissa pidettiin eri lämpötiloissa, silmukassa kulki sähkövirta. Tämä virta oli suoraan verrannollinen lämpötilaeroon. Myöhemmin on havaittu, että ilmiö esiintyy monenlaisissa materiaaleissa, mukaan lukien puolijohteet.

Seebeckilmiö on perusta termoelektrisille generaattoreille, jotka muuttavat lämpöenergiaa sähköenergiaksi. Näitä laitteita voidaan käyttää hyödyntämään hukkalämpöä teollisuudessa tai jopa sähköntuotantoon avaruusaluksissa. Termoelektriset materiaalit ovat keskeisiä tämän teknologian tehokkuudessa, ja niiden kehittäminen on jatkuvaa tutkimusaluetta.