Materiais termoelétricos de alto desempenho com condutividade térmica ultra baixa crescidos por fluxo

• Processo: 18/17384-0
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2019
• Vigência (Término): 31 de julho de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Marcos de Abreu Avila
• Beneficiário: Shiva Kumar Singh
• Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/10581-1 - Fenômenos emergentes em sistemas de dimensões reduzidas, AP.TEM
• Assunto(s): Transporte de calor Termoeletricidade

Resumo

Materiais termoelétricos (TE) são basicamente aqueles capazes de transformar calor desperdiçado em energia elétrica útil através do efeito Seebeck, ou reverter o fluxo de calor aplicando uma voltagem através do efeito Peltier. A eficiência da conversão calor”eletricidade é quantificada pela figura de mérito adimensional termoelétrica ZT. Entre várias abordagens que foram investigadas no sentido de aumentar ZT de materiais acima da faixa atualmente disponível, a redução na dimensionalidade provou ser bastante promissora. O Grupo de Materiais Quânticos (GMQ) da UFABC tem estado ativo na última década na descoberta e desenvolvimento de novos materiais TE complexos, crescidos em forma monocristalina por fluxo metálico e baseados em outro conceito de sucesso conhecido como "Phonon-Glass, Electron-Crystal" (PGEC), que procura suprimir a condução de calor dispersando os fônons sem afetar o transporte eletrônico. Neste projeto, propomos associar a expertise adquirida pelo grupo GMQ no desenvolvimento de monocristais de novos materiais TE com a expertise do grupo LMBT na obtenção de nanofios de materiais que podem ser preparados pelo crescimento de fluxo, a fim de avaliar a extensão na qual as duas abordagens descritas podem ser combinadas para alcançar melhorias significativas de ZT. Nanofilamentos de várias famílias de compostos intermetálicos complexos, como A8X16X'30, RT2Zn20, A14MSb11, A11MSb9, RT4Sb12 e outros materiais TE crescidos por fluxo, como FeGa3 e MTe2, serão preparados e caracterizados por suas propriedades estruturais e termoelétricas.