Bi及びBi_（0.88)Sb_(0.12）多結晶体のmagneto-PeltierとEttingshausen冷却における形状効果

摘要

本報では，BiとBi_（0.88)Sb_(0.12)合金で好-EH素子とMP素子を作製し，それらの寸法形状と冷却温度の関係を調べた結果，以下の結論を得た。 （1）BiとBi_(0.88）Sb_（0.12)合金で作製したMP-EH冷却素子では冷却温度△T_(max)は試料断面の断面（W X t）形状が正方形に近いほど向上するが，MP冷却素子では冷却温度△T_(max)は断面形状よりもむしろ断面積の大きさに強く依存することがわかった．（2）BiとBi_(0.88）Sb_（0.12）合金で作製したMP冷却素子では冷却温度△T_(max)は磁場とともに増加し，最大冷却温度はジュール熱と熱伝導がほぼ等しくなる断面積を有するときに達成される．このときの冷却温度はMP－EH冷却素子よりも大きく，2。 17Tの磁場中では現行の標準的なBi_2Te_3を超えた．（3）両素子においてBiの冷却温度は印加磁場の方向を反転させると変化するが, Bi_(0.88)Sb_(0.12)合金の冷却温度は印加磁場の方向を反転させてもほとhど変化しなかった．この方向依存性はBiが大きな冷却温度を示すときに最も顕著であった。 （4）多結晶体Bi_(0.88）Sb_（0.12)合金の代わりに最適寸法形状に加工された単結晶を使用し，しかもその結晶方位を所定の方向に揃えたならば，冷却温度はもっと改善されると予想される．