Ausschnitt aus dem optischen System, mit dem die Wissenschaftler Atome einfangen und verändern. Mit der Anordnung von Spiegeln und optischen Linsen kann eine grosse Zahl Laserstrahlen in die Atome gebracht werden. (Bild: Jean-Philippe Brantut / ETH Zürich)
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Die direkte Umwandlung von Wärme zu Strom könnte zu einer wichtigen Quelle erneuerbarer Energie werden. Dazu müssten neue, hocheffiziente sogenannte thermoelektrische Materialen entwickelt werden. In einem Experiment mit kalten, von Lasern eingefangenen Atomen stellt eine internationale Gruppe mit Physikern der ETH Zürich das Verhalten solcher Materialien präzise nach. Die im 19.Jahrhundert entdeckten thermoelektrischen Materialien verfügen über die bemerkenswerte Eigenschaft, dass sie bei Erwärmung einen schwachen elektrischen Strom erzeugen. Diesen Strom auf ein Mass zu verstärken, das für moderne Technologien benötigt wird, stellte die Wissenschaftler in den vergangenen Jahrzehnten trotz grosser theoretischer und experimenteller Bemühungen vor eine beachtliche Herausforderung. Nun könnte ein neuartiger Ansatz für einen wesentlichen Fortschritt sorgen. An der ETH Zürich hat das Quantenoptik-Team um Tilman Esslinger ein Modell geschaffen, das für das bessere Verständnis der grundlegenden Phänomene entscheidend ist - den thermoelektrischen Material-Simulator.
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