研究员) OKAWA Kenjiro,研究员,AMAGAI Yasutaka,高级研究员,FUJIKI Hiroyuki,研究所副所长,KANEKO Nobu-Hisa,物理测量研究所应用电气标准组首席高级研究员
- 对“热感应效应”的理论阐释,即热流沿与材料两端温差相反的方向局部且暂时发生
- 通过精密电测量证明从热传导方程导出的分析公式的有效性
- 期望通过控制电流波形为电气元件的局部冷却和散热技术做出贡献

本研究的“热感应效应”概念图(左)和原理验证实验结果(右)
由于电子设备的小型化和致密化,发热密度的增加最近成为一个问题。电子设备内部热量集中的地方需要先进的热控制技术来进行局部冷却和散热。将设备内部的热量流动比作电路的热电路设计是抑制热疲劳导致的性能下降并确保部件寿命和安全性的重要基础技术。
AIST研究人员首次阐明了“热感应效应”,即在与材料两端温差相反的方向上局部且暂时发生热流。
这项研究基于热传导方程,从理论上分析了固体材料中由于电流而产生的热量流动,并从精确解中阐明了在给定时刻材料中心部分发生与材料两端温差相反方向的热流的“热感应效应”的表现条件。此外,基于理论的电流频率优化能够演示热电材料中的“热感应效应”。
这一成就为固体材料前所未有的局部热控制技术开辟了道路。预计将高效的局部冷却和散热技术应用于热量集中的地方,例如小型集成电子元件内部,这在以前是一个挑战。