Термоэлектрические и термомагнитные эффекты и их применение

Курс относится к физике твердого тела и направлен на углублённое изучение термоэлектрических и термомагнитных эффектов в твердых телах и их применения в термогенераторах, системах охлаждения, для изучения процессов переноса заряда и определения характеристик носителей заряда в твёрдых телах. Термоэлектрические генераторы и системы охлаждения не содержат движущихся частей, что делает их привлекательными для практических применений. В связи с этим разработка и исследование термоэлектрических материалов активное ведутся в настоящее время. Этой теме посвящено значительное количество публикаций в ведущих научных журналах. Разрабатываются новые методы увеличения термоэлектрической эффективности, основанные, например, на эффекте размерного квантования, уменьшения теплопроводности за счёт эффективного рассеяния фононов в новых соединениях и других идеях. Изучение термоэлектрических и термомагнитных эффектов даёт возможность определять характеристики носителей заряда, механизмы переноса заряда в полупроводниках и металлах. Целью курса является овладение слушателями основами теории термоэлектрических и термомагнитных эффектов, методами расчёта характеристик термоэлектрических преобразователей, методами определения характеристик носителей заряда и механизмов переноса заряда на основе экспериментальных данных по термоэлектрическим и термомагнитным эффектам. Для этого в рамках курса качественно описываются основные термоэлектрические и термомагнитные эффекты, вводится определение коэффициентов, количественно описывающих эти эффекты, излагаются основы термодинамического описания термоэлектрических и термомагнитных эффектов, излагаются методы и подходы теоретического описания термоэлектрических и термомагнитных эффектов на основе кинетических уравнений, свойства широко применяемых и перспективных термоэлектрических материалов, а также конструкция и особенности применения термоэлектрических модулей. Предлагаемый курс предназначен как для исследователей, специализирующихся в области разработки и исследования термоэлектрических материалов, так для слушателей, изучающих перенос заряда и сопутствующие эффекты в твёрдых телах. Предлагаемый курс даёт возможность углублённо изучить методы и подходы количественного анализа переноса заряда и энергии в полупроводниках и металлах и использовать полученные знания для разработки и исследования новых полупроводниковых материалов для различных применений.