Descrizione del progetto
Ripensare i materiali termoelettrici
I materiali termoelettrici sono in grado di trasformare il calore direttamente in elettricità e offrono quindi soluzioni molto promettenti per la generazione di energia e la refrigerazione. Tuttavia, gli attuali semiconduttori termoelettrici trovano limitate applicazioni nel mondo reale, poiché soffrono di bassa potenza e scarsa stabilità meccanica. Il progetto METHEL, finanziato dal CER, propone un approccio diverso che sfrutta i metalli come materiali termoelettrici, nonostante la loro risposta termoelettrica tradizionalmente debole. L’équipe del progetto intende aumentare l’efficienza termoelettrica dei metalli regolando con precisione la dispersione degli elettroni tra le bande energetiche, un meccanismo finora perlopiù ignorato dalla ricerca. Per farlo, migliorerà le prestazioni usando materiali ampiamente disponibili e controllando il modo in cui le cariche elettriche si muovono al loro interno. Questo approccio potrebbe portare a dispositivi termoelettrici più robusti ed efficienti, aprendo nuove possibilità per le future tecnologie energetiche e di raffreddamento.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- ingegneria e tecnologia ingegneria meccanica ingegneria termodinamica
- scienze naturali scienze fisiche ottica microscopia
- scienze naturali scienze fisiche elettromagnetismo ed elettronica semiconduttività
- scienze sociali legge
- scienze naturali scienze fisiche ottica spettroscopia
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2025-COG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
1040 Wien
Austria
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.