熱電材料可以直接將熱能轉(zhuǎn)化為電能而無(wú)額外污染，可以緩解能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題，因此熱電材料的尋找是物理學(xué)的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。通常情況下，熱電材料的轉(zhuǎn)換效率通過(guò)熱電品質(zhì)因數(shù)(zT)衡量，尋求高zT值的熱電材料成為核心問(wèn)題。前期研究發(fā)現(xiàn)，影響zT值有三個(gè)因素：塞貝克系數(shù)、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率，它們之間相互制約，如何尋找三者平衡的材料成為難點(diǎn)問(wèn)題之一。
近期，煙臺(tái)大學(xué)物電學(xué)院計(jì)算物理研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合清華大學(xué)，中科院物理所在熱電領(lǐng)域取得重要進(jìn)展?；诘谝恍栽碛?jì)算并結(jié)合自洽聲子理論和玻爾茲曼輸運(yùn)方程，研究人員發(fā)現(xiàn)有晃動(dòng)行為的鉈原子的強(qiáng)四次“非諧”性和溫度依賴性對(duì)Na2TlSb的晶格穩(wěn)定性起重要作用，能帶中多谷結(jié)構(gòu)增加了能帶簡(jiǎn)并，并導(dǎo)致p型Na2TlSb超低晶格熱導(dǎo)率和高功率因數(shù)的共存，表明Na2TlSb是熱電應(yīng)用的優(yōu)越候選者。研究成果以“Strong quartic anharmonicity, ultralow thermal conductivity, high band degeneracy and good thermoelectric performance in Na2TlSb”為題，發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《NPJ Computational Materials》。
《NPJ Computational Materials》是Springer Nature集團(tuán)Nature Partner Journals系列子刊之一，影響因子12+。我校趙銀昌教授和戴振宏教授、清華大學(xué)倪軍教授以及中科院物理所孟勝研究員為共同通訊作者。項(xiàng)目得到了國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41524-023-00970-4
