摘要 (Abstract) :热电材料可以实现全固态下热能和电能的相互转化,在废热回收,固态制冷,精确温控等领域应用前景广阔。重庆大学热电研究团队围绕载流子在热电材料中受到若干不同散射而迁移率下降的关键问题,提出了高效掺杂方案定制,高质量单晶生长,本征弱电声耦合能带设计,有序孪晶界构筑等优化策略,实现从微观结 构到电子结构层面对载流子输运的调控。
本次报告包括四方面内容:(1)在热电材料中引入极少量助稳原子稳定高价态阳离子,降低掺杂原子对载流子的散射,实现迁移率和电学性能的大幅提升;(2)宏量制备了具有二维晶体结构特征的高质量单晶,保持材料本征低热导率并提高了电子的迁移能力,获得创纪录值的热电转化效率;(3)开发了一系列具有特殊平面蜂窝结构的电子结构低维化材料,利用二维材料水平镜面对称特性,弱化电声耦合,实现了高电子迁移率和高热电性能;(4)构筑了具有有序孪晶界的热电材料,利用纳米孪晶对电子和声子选择性散射特征,保持了电子迁移率,大幅提升热电性能。