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作者:白树林;秦炳超;赵立东;
单位:北京航空航天大学材料科学与工程学院;天目山实验室,北京航空航天大学;
摘要:热电材料研究的核心在于协调和优化多种相互制约的热电参数以解耦电–声输运矛盾。近年来,提升载流子迁移率已成为提高材料热电性能的重要策略。通过简化的解耦电–声输运参数模型和Kane热电参数模型,系统地探讨了迁移率提升对解耦电–声输运矛盾的作用和规律。结果表明:电子热导率与晶格热导率之比是限制热电性能增幅的关键因素。如何在提升迁移率的同时有效操控电–声输运解耦,实现最优的宽温域乃至近室温热电性能,是未来热电材料在发电和制冷应用领域中的重要挑战。
关键词:热电材料;载流子迁移率;电子热导率;晶格热导率;电–声输运
基金资助:国家杰出青年科学基金(51925101); 国家自然科学基金(52450001,22409014); 北京市杰出青年科学基金(JQ18004); 高等学校学科创新引智计划(B17002); 博士后创新人才支持计划(BX20230456); 中国博士后科学基金面上项目(2024M754057)和科学探索奖