在里吉-勒杜克效应中,热流电子扮演了关键角色。当导体存在温度梯度时,热量会从高温区流向低温区。这些热流电子在磁场中受到洛伦兹力的作用,导致它们向垂直于温度梯度和磁场合成的平面方向运动。这种运动会对晶格点阵产生冲击,从而在垂直方向上形成新的温度梯度。
产生这种效应的物理原因可以这样理解:在有温度梯度的导体中,电子会因为热能而从较热的区域向较冷的区域移动。当存在磁场时,这些电子受到洛伦兹力的作用而偏转,导致在垂直于温度梯度和磁场的方向上积累,形成额外的温度梯度。这与霍尔效应类似,霍尔效应中电子因电流作用而受到洛伦兹力,产生电场梯度。但在里吉-勒杜克效应中,是由于热流电子受洛伦兹力作用而产生温度梯度。
此外,里吉-勒杜克效应在磁场中产生温度梯度的现象,与材料的热电性质有关。在某些材料中,如半导体或金属,电子既传导电荷也携载热量。当存在纵向温度梯度时,受洛伦兹力偏转的电子也能在横向上产生温差积累,即里吉-勒杜克效应。这种现象在热电材料研究中具有重要意义,因为它影响了材料的热电性能和热磁效应。