Российские термоэлектрические нанопленки обеспечат энергией космические спутники и корабли

В Нижнем Новгороде разработали термоэлектрические нанопленки на основе силицида марганца. Они преобразуют тепло в электричество, но, в отличие от своих полупроводниковых аналогов, способны работать в условиях высоких температур, радиации и космоса.

Пленки обладают сложной кристаллической структурой, их получили, соединив марганец и кремний с помощью метода импульсно-лазерного осаждения. Метод предполагает воздействие лазерного импульса в вакуумной камере сначала на кремниевую, затем на марганцевую мишень. Мишени распыляются и образуют пленку.

Для стабилизации термоэлектрических свойств материала ученые применили плазменное спекание порошковой смеси двух металлов. «Это увеличило однородность структур и мишени, и пленки, которая получается при ее распылении. Мы получили более стабильные образцы термоэлементов разной толщины», — объясняет ведущий научный сотрудник разработавшей нанопленку лаборатории спиновой и оптической электроники Нижегородского государственного университета имени Лобачевского Михаил Дорохин.

Толщина полученных нанопленок не превышает 100 нанометров, а вес — миллионных долей грамма. По словам разработчиков, такие пленки могут быть встроены в обшивку космических кораблей для снижения веса и энергозатрат работающего в космосе оборудования. Пленки могут работать в широком температурном диапазоне от 30 до 800 градусов по Цельсию, при сильном радиационном фоне и с меньшими энергопотерями, чем полупроводниковые аналоги.