Фононное сопротивление - Phonon drag

Фонон тащить это увеличение эффективного масса из электроны проводимости или валентность дыры из-за взаимодействия с кристаллическая решетка в котором движется электрон. Когда электрон движется мимо атомов в решетке, его заряд искажает или поляризует ближайшую решетку. Этот эффект приводит к уменьшению электронного (или дырочного, как может быть) мобильность, что приводит к снижению проводимости. Однако, поскольку величина Коэффициент Зеебека увеличивается с фононным сопротивлением, это может быть полезно в термоэлектрический материал для приложений прямого преобразования энергии. Величина этого эффекта обычно заметна только при низких температурах (<200 К). Фононы не всегда находятся в локальном тепловом равновесии; они движутся против теплового градиента. Они теряют импульс из-за взаимодействия с электронами (или другими носителями) и дефектами кристалла. Если фонон-электронное взаимодействие преобладает, фононы будут стремиться подтолкнуть электроны к одному концу материала, теряя при этом импульс. Это способствует уже существующему термоэлектрическому полю. Этот вклад наиболее важен в области температур, где преобладает рассеяние фононов на электронах. Это происходит для

${displaystyle Tapprox {1 over 5} heta _{mathrm {D} }}$

где θD - Температура Дебая. При более низких температурах меньше фононов, доступных для увлечения, а при более высоких температурах они имеют тенденцию терять импульс в фонон-фононном рассеянии вместо фонон-электронного рассеяния.

Эта область зависимости коэффициента Зеебека от температуры сильно изменяется под действием магнитного поля.

Рекомендации

Киттель, Чарльз (1996) Введение в физику твердого тела, 7-е изд., John Wiley and Sons, Inc.