哈工大材料科学与工程学院隋解和教授团队研究成果为超价键材料的掺杂设计和性能优化提供新思路
日期：
2024-10-09
浏览次数:
78
哈工大全媒体（李双余 刘明 文/图）近日，哈工大材料科学与工程学院隋解和教授团队在热电材料超价键掺杂与热电性能优化方面取得重要进展，相关成果以《超价键材料掺杂策略提升热电性能》（Doping Strategy in Metavalently Bonded Materials for Advancing Thermoelectric Performance）为题发表在《自然通讯》（Nature Communications）上。该研究为超价键材料的掺杂设计和性能优化提供了新思路。以超价键（Metavalent bonding）结合的材料在热电、相变和光电等领域展现出独特的性质，具有广阔的应用前景。超价键材料的性能优化主要通过掺杂调控，然而掺杂元素在基体中的固溶度不同，是形成固溶体还是第二相难以预测和设计，阻碍了性能优化。隋解和教授团队研究发现超价键材料间掺杂固溶度高，易形成固溶体；与其他化学键材料掺杂固溶度低，易析出第二相。以超价键热电材料GeTe为例，超价键PbS掺杂GeTe时，S的固溶度超过5%；而共价键GeS和SnS掺杂GeTe时，S的固溶度低于1%。超价键掺杂提高S的固溶度，增强点缺陷散射，降低晶格热导率，提升热电性能。在此基础上，优化载流子浓度，（Ge0.84Sb0.06Te0.9）（PbSe）0.05（PbS）0.05合金在773 K的热电优值达到2.2，较GeTe提高73%。哈工大为论文第一通讯单位，材料科学与工程学院博士研究生刘明为该论文第一作者。材料科学与工程学院隋解和教授、郭逢凯副教授，德国亚琛工业大学马提亚斯·乌蒂希（Matthias Wuttig）院士、余愿博士为论文共同通讯作者。材料科学与工程学院蔡伟教授、刘紫航教授，博士研究生朱钰可、董行严、俞快，本科毕业生赖英达；西华大学郭沐春博士；德国亚琛工业大学博士研究生吕海燕、杨岳洋参与相关研究工作。该研究获国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等项目资助。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-52645-3
Hot News
/
相关推荐
2025
-
04
-
18
点击次数:
142
2025年4月17日下午，市稀土协会的秘书长吴建思、副秘书长崔中倪赴协会理事单位上海率志贸易有限公司，拜访了协会贸易专委会主任魏建中董事长，主要就近期进出口贸易形式，贸易专委会下一步工作如何开展等话题，听取老专家的看法和意见。在交流过程中，吴秘书长首先对魏总长期以来在稀土行业中的付出和贡献致以崇高敬意并表示慰问，随后就稀土企业近期遇到的问题，协会与政府部门之间的沟通交流以及贸易专委会下一步拟开展的...
2025
-
04
-
18
点击次数:
136
2025年4月17日下午，市稀土协会的秘书长吴建思、副秘书长崔中倪赴协会理事单位上海率志贸易有限公司，拜访了协会贸易专委会主任魏建中董事长，主要就近期进出口贸易形式，贸易专委会下一步工作如何开展等话题，听取老专家的看法和意见。在交流过程中，吴秘书长首先对魏总长期以来在稀土行业中的付出和贡献致以崇高敬意并表示慰问，随后就稀土企业近期遇到的问题，协会与政府部门之间的沟通交流以及贸易专委会下一步拟开展的...
2025
-
04
-
18
点击次数:
76
来源：中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究中心作为稀土资源大国，中国南方离子型稀土矿床以其富含重稀土的独特价值，在全球矿产资源格局中占据特殊地位。然而，重稀土元素（HREEs）之间物理和化学性质极为相似，再加上原子半径镧系收缩等原因，使得HREEs的分离成为一项极具挑战性的工业难题。溶剂萃取是实现工业化HREEs高效分离的最有效的方法之一，而其核心在于萃取剂。因此，开发分离系数更高、饱和容量更大、...
2025
-
04
-
18
点击次数:
67
六方氮化硼（hBN）是重要的超宽禁带半导体材料，具有类石墨烯层状结构和独特的光电特性，在深紫外发光器件和探测器领域具有重要的应用。早在2007年，科研人员就开展了对hBN材料激子发光特性的实验研究与理论分析，相关成果发表在Science期刊上（Science, 2007, 317: 932-934），并通过阴极发光（CL）测试首次证明了hBN材料具有深紫外发光特性。随着研究的发展，科研人员通过光致...