Description du projet
Repenser les matériaux thermoélectriques
Les matériaux thermoélectriques peuvent transformer la chaleur directement en électricité et constituent donc des solutions très prometteuses pour la production d’énergie et la réfrigération. Cependant, les semi-conducteurs thermoélectriques actuels ne trouvent que des applications limitées dans le monde réel, car ils souffrent d’une faible puissance de sortie et d’une mauvaise stabilité mécanique. Le projet METHEL, financé par le CER, propose une approche différente qui exploite les métaux comme matériaux thermoélectriques, malgré leur faible réponse thermoélectrique traditionnelle. Les chercheurs envisagent d’accroître l’efficacité thermoélectrique des métaux en réglant avec précision la manière dont les électrons se dispersent entre les bandes d’énergie, un mécanisme largement inexploré jusqu’à présent. Les scientifiques amélioreront les performances en utilisant des matériaux largement disponibles et en contrôlant la façon dont les charges électriques se déplacent à travers eux. Cette approche pourrait déboucher sur des dispositifs thermoélectriques plus robustes et plus efficaces, ouvrant de nouvelles possibilités pour les futures technologies de l’énergie et du refroidissement.
Objectif
Thermoelectric (TE) materials directly transform thermal into electrical energy and vice versa, making them promising for a plethora of applications in refrigeration or power generation. However, state-of-the-art semiconductors in the focus of current research did not make the leap into broad applications due to low power density and poor mechanical properties. Metallic systems would be superior in this regard, but remained largely neglected by the TE community over the past decades due to their small TE effect.
This fundamental research project focuses on realizing high TE performance in metals via tuning of electronic interband scattering – an innovative enhancement principle cardinally different from those applied so far in semiconductors. Using this paradigm, we want to realize
- unprecedented TE power factors
- metallic TE with superior functional properties from highly abundant, cheap materials
- tight control of energy-dependent electronic transport by scattering off topological flat bands
Despite enormous efforts for decades, largely focusing on a reduction of thermal conductivity in semiconductors, these intriguing research issues remain unsolved calling for a novel concept.
We tackle these issues by focusing on metals, where the lattice thermal conductivity is irrelevant compared to the electronic contribution (Wiedemann-Franz law), thus confining the multi-parameter optimization problem to a sole enhancement of the Seebeck coefficient S. The latter we achieve by selectively reducing the mobility of holes (or electronic carriers) by interband scattering from localized states, leveraged by tuning of electronic bandwidth and geometrical frustration – concepts introduced from correlated electron physics. Promoted by the PI’s versatile expertise in studying charge transport in solids, METHEL explores high-performance metallic TE by the synergistic combination of synthesis, spectroscopy, microscopy and high-throughput computational materials screening.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- ingénierie et technologie génie mécanique ingénierie thermodynamique
- sciences naturelles sciences physiques optique microscopie
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique dispositif à semiconducteur
- sciences sociales droit
- sciences naturelles sciences physiques optique spectroscopie
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2025-COG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
1040 Wien
Autriche
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.