置的空间调整格子的和性Zintl型热电器的热电器
Jinfeng Zhu1, Qingyong Ren2,3,4, Chen Chen5,6
1Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China.
Nature communications
|March 24, 2024
概括
在Zintl类型的热电材料中引入空白增强了格子的无和性,显著降低了超出简单的声子散射的导热性. 这种缺陷工程为设计高效的能量转换材料提供了新的途径.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 热电学是一种热电学.
背景情况:
- 声不和性本质上影响热导率,而格子缺陷通常会在外部分散声.
- 控制格子缺陷是减少材料热导率的常见策略.
研究的目的:
- 调查Zintl型Sr,Cu,Ag,Zn,Sb热电化合物中空缺职位的作用.
- 探索空隙如何影响超越外部散射的晶格导热性.
主要方法:
- 对晶体结构和晶格动态的全面研究.
- 利用中子散射技术和理论模拟.
- 分析了Zintl型Sr(Cu,Ag,Zn) Sb化合物,包括Sr2ZnSb2和SrCuSb.
主要成果:
- 在Sr2ZnSb2中的空隙显著增强了格子不和性,导致语音频谱的软化和扩展.
- 与SrCuSb.相比,Sr2ZnSb2的最大晶格导热率下降了大约86%.
- 确定电荷密度重建是导致原子结合减弱和增强无和性的原因.
结论:
- 格子缺陷可以内在增强声不和性,而不仅仅是外在分散声.
- 通过格子缺陷工程来人工定制声和性是热电材料设计的一个有希望的策略.
- 微观洞察力揭示了操纵能量转换材料中的晶格导热性的潜力.


