Wenn eine Seite eines Materials wärmer ist als die andere, kann eine elektrische Spannung entstehen. Dieses Prinzip heißt Seebeck-Effekt und steckt etwa in Temperatursensoren und thermoelektrischen Generatoren.
Forschende des Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research und ihrer Partner beobachteten nun in einem einkristallinen Halbleiter eine Spannung, die laut indischem Wissenschaftsministerium fast tausendmal über der bisher für Festkörper erwarteten Größenordnung liegt.
Noch ist das keine fertige Alltagstechnik. Aber gerade die merkwürdige Diskrepanz macht die Sache spannend: Ein kleiner Temperaturunterschied könnte damit viel empfindlicher messbar werden als bisher.
Woher wir das wissen
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Zur Originalquelle bei Press Information Bureau, Indien ↗Kurz erklärt
Beim Seebeck-Effekt wandern Ladungsträger von der warmen zur kalten Seite eines Materials. Dadurch entsteht eine messbare Spannung – das Grundprinzip vieler Temperatursensoren.
Warum das bemerkenswert ist
Das Team maß in einem festen, einkristallinen Halbleiter eine Spannung, die mehrere hundert- bis über tausendmal höher lag als bei üblichen anorganischen Halbleitern. Werte dieser Größenordnung kannte man sonst eher aus Flüssigkeiten und ionischen Gelen.
Tiefer rein
Untersucht wurden etwa 200 Nanometer dünne Schichten aus Scandiumnitrid. Magnesium-Atome wurden gezielt eingebracht; die so erzeugte, stark kompensierte Unordnung verändert den elektrischen Transport im Kristall.
Noch mehr Fakten
Bei Raumtemperatur wurde ein Seebeck-Koeffizient von mehr als minus 124,6 Millivolt pro Kelvin gemessen. Ein erster Lichtsensor-Prototyp reagierte schnell und wiederholbar; eine indische Patentanmeldung für Material und Sensoren läuft bereits.
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