【48812】哈工大资料学院隋解和教授团队在热电资料功能优化与器材研制方面获得重要发展

  热电转化技能是经过固体资料内部的声子和电子相互作用完成热能和电能直接转化的一种前沿科学技能，在深空勘探特种电源、芯片制冷和工业余热发电等方面具有宽广的使用远景。近年来，研讨人员发现，层状结构资料使用其沿层内方向的高迁移率可获得高热电功能。但是，单晶层状资料的制备时间长、成分操控难、力学功能差，而多晶资料又面对点缺陷动摇杂乱和强织构难以构建的问题，约束了层状热电资料的实践使用。

  根据层状资猜中范德华层间易解理的特性，隋解和教授团队提出了层状晶体堆叠热变形新方法并在多个资料系统中构筑了强织构、提升了热电功能，其间在N型碲化铋资猜中获得了超高功率因子和高热电优值，研制的发电模块在250开尔文（K）的温差下转化功率到达6.4%，制冷模块在热端350开尔文（K）条件下完成87开尔文（K）的制冷温差。

  哈工大为该论文的仅有通讯单位，资料学院博士生朱钰可、孙雨鑫为一起榜首作者，刘紫航教授、隋解和教授为通讯作者。资料学院蔡伟教授、郭逢凯副教授，博士生董行严、刘明、吴昊、李傅杉，硕士生郭振涛、王星粤，本科生俞快；深圳校区张倩教授、尹力博士；西华大学郭沐春博士参加相关研讨工作。

  该研讨获国家重点研制方案、国家自然科学基金、黑龙江省头雁团队等项目赞助。

  图1 a为层状晶体堆叠热变形示意图，b为碲化铋块体样品的X射线衍射，c为碲化铋资料的热电优值，d为碲化铋基发电器材的转化功率，e为碲化铋基制冷器材的最大制冷温差

  图2 a和b为碲化铋资料的热导率和频谱晶格热导率，c和d为粉末冶金和层状晶体堆叠热变形碲化铋资料的背散射电子衍射成果，e-k为层状晶体堆叠热变形碲化铋资料在透射电子显微镜下的微观结构

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