சீபெக் பிரபவம்
Seebeck விளைவு என்பது ஒரு நடத்தை ஆகும், இதில் ஒரு கடத்தியின் இரு முனைகளில் வெப்பநிலை வேறுபாடு உள்ளதால் அந்த கடத்தியின் முனைகளில் வோல்ட்டேஜ் உருவாகிறது. இது 19ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் ஜெர்மானிய இயற்பியலாளர் தாமஸ் ஜோஹான் ஸீபெக் முதன் முறையாக விளக்கியதிலிருந்து அவரின் பெயரால் அழைக்கப்படுகிறது.
Seebeck விளைவு என்றால் என்ன?
Seebeck விளைவு என்பது, ஒரு கடத்தியில் சார்ஜ் கைரியர்கள் (எ-கா. எலக்ட்ரான்கள்) நகர்வதால் வெப்பம் உருவாகும் என்பதில் அடிப்படையாகும். ஒரு கடத்தியில் வெப்பநிலை வேறுபாடு உள்ளதால், வெப்பமான முனையில் உள்ள சார்ஜ் கைரியர்கள் குளிரான முனையில் உள்ளவற்றை விட அதிக அணுக்க ஆற்றல் பெறுகின்றன. இதனால் வெப்பமான முனையிலிருந்து குளிரான முனைக்கு சார்ஜ் கைரியர்கள் நகர்வதால் கடத்தியில் வோல்ட்டேஜ் உருவாகிறது. இந்த வோல்ட்டேஜை வோல்ட்மீட்டர் மூலம் அளவிட முடியும்.
Seebeck விளைவால் உருவாகும் வோல்ட்டேஜின் அளவு, கடத்தியின் முனைகளில் உள்ள வெப்பநிலை வேறுபாட்டிற்கும், கடத்தியின் உள்ளத்திற்கும் விகிதமாகும். வெவ்வேறு பொருட்கள் வெவ்வேறு Seebeck கெழுக்களை கொண்டுள்ளன, இவை ஒரு அலகு வெப்பநிலை வேறுபாட்டுக்கு உருவாகும் வோல்ட்டேஜை விளக்குகின்றன.
Seebeck விளைவு, வெப்பத்தை மின்சாரத்தாக மாற்றும் தொற்று மின்தோற்றி செயல்பாட்டின் அடிப்படையாகும். இவை வெப்பமாக்கப்பட்ட முனைகளில் உருவாகும் வோல்ட்டேஜை வெளியில் உள்ள ஒரு சேர்வோடு (எ-கா. ஒரு ஒளி பெருமை அல்லது ஒரு பெட்டரி) மூலம் மின்சாரத்தை உருவாக்குவது.
Seebeck கெழு:
Seebeck கெழு, ஒரு கடத்தியின் இரு புள்ளிகளில் 1 கெல்வின் வெப்பநிலை வேறுபாடு உள்ளதால் உருவாகும் வோல்ட்டேஜை குறிக்கிறது. அறை வெப்பநிலையில், ஒரு கோப்பர்-கான்ஸ்டான்டன் சேர்வின் Seebeck கெழு 41 மைக்ரோவோல்ட்ஸ் கெல்வின் ஆகும்.
S = ΔV/ΔT = (Vcold − Vhot)/(Thot-Tcold)
இங்கு,
ΔV என்பது ஒரு சிறிய வெப்பநிலை மாற்றம் (ΔT) மூலம் உருவாகும் வோல்ட்டேஜ் வேறுபாடு.
ΔV என்பது குளிரான முனையில் உள்ள வோல்ட்டேஜ் கழித்தல் வெப்பமான முனையில் உள்ள வோல்ட்டேஜ் ஆகும்.
Vcold கும் Vhot கும் இடையேயான வேறுபாடு எதிர்மமாக இருந்தால், Seebeck கெழு எதிர்மமாக இருக்கும்.
ΔT என்பது சிறியதாக எடுத்துக்கொள்ளப்படுகிறது.
எனவே, Seebeck கெழுவை வெப்பநிலையின் முதல் வகைக்கெழுவாக வரையறுக்கலாம்:
S = d V /d T
Spin Seebeck விளைவு:
ஆனால், 2008 ஆம் ஆண்டில், ஒரு மாக்கிக் உலோகத்திற்கு வெப்பம் செயல்படுத்தப்பட்டால், அதன் எலக்ட்ரான்கள் அவற்றின் spin-ஐ அடிப்படையாக மாற்றுவதைக் கண்டுபிடித்தனர். இந்த மாற்றம் வெப்பத்தின் உருவாக்கத்துக்கு பொருள்படாததாக இருந்தது. இந்த நிலையானது spin Seebeck விளைவு என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த விளைவு வேகமான மற்றும் செயல்திறனான மைக்ரோ சுட்டுகளின் உருவாக்கத்தில் பயன்படுத்தப்பட்டது.
ஏன் Seebeck கெழு வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது உயரும்?
வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது மின்கடத்தியின் செலுத்தல் அதிகரிக்கிறது, இது அரைதிறனின் செலுத்தல் வைத்திருக்கிறது. CuAlO2 இல் உள்ள உயர் Seebeck கெழு மற்றும் குறைந்த மின்கடத்தல் தொற்று சார்ஜ் ஹோல்ஸின் உயர் செலுத்தல் அளவினால் உருவாகியது.
உள்ளது Seebeck விளைவை கண்டறியும் எந்த தொலைநோக்கி?
தொலைநோக்கி என்பது இரு வேறுபட்ட மைக்கல் இணைப்புகளை ஒன்றிணைத்த ஒரு மின் சாதனமாகும். இது வெப்பநிலை தொலைநோக்கியாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது Seebeck விளைவின் தொடர்பில் செயல்படுகிறது.
Seebeck விளைவின் பயன்பாடுகள்:
தொற்று மின்தோற்றிகள், தொலைவில் அல்லது வெளிப்படையான இடங்களில் மின்சாரத்தை உருவாக்குவது, வெப்ப விலக்கை வெளிப்படுத்துவது, மற்றும் வெப்பநிலை தொலைநோக்கியாக பயன்படுத்தப்படுவது போன்ற பல பயன்பாடுகள் உள்ளன. இவை வெளிந்த மின்சாரத்தின் மற்ற வடிவங்கள் பொருள்படாத நிலைகளில், உதாரணமாக விண்வெளியில் அல்லது போர்வை வரையில் உள்ள இடங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
இந்த Seebeck விளைவு போதுமான தொலைநோக்கிகளில் வெப்பநிலை வேறுபாடுகளை அளவிடுவதற்கு அல்லது மின் சுட்டுகளை இயக்குவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் தொலைநோக்கிகள் கான்ஸ்டான்டன் / கோப்பர், கான்ஸ்டான்டன் / இரம், கான்ஸ்டான்டன் / க்ரோம், மற்றும் கான்ஸ்டான்டன் ஆகும்.
Seebeck விளைவு தொற்று மின்தோற்றிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இவை வெப்ப இயந்திரங்களாக செயல்படுகின்றன.
இவை சில மின் உத்தர நிலைகளில் வெப்ப விலக்கை மின்சாரத்தாக மாற்றுவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
தொற்று மின்தோற்றிகளில் பயன்படுத்தப்படும் துவக்கம், Peltier விளைவு மற்றும் Thomson விளைவு போன்ற தொடர்புடைய நிலைகள், வெப்ப அளவியல் மற்றும் வெப்ப இயற்பியல் போன்ற துறைகளில் பல பயன்பாடுகள் உள்ளன. இவை தொற்று மின்தோற்றி பொருட்கள் மற்றும் சாதனங்களின் ஆராய்ச்சியிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
Seebeck விளைவின் கீழ
