
国际知名期刊Small Methods刊发我校谭明副教授团队研究成果

n型Bi2Te2.7Se0.3薄膜中特殊各向异性热电性能的诱导调控

谭明副教授(左2)和团队主要成员
本网讯(通讯员 李富强)日前,从理学院传来好消息,谭明副教授以第一作者、河南农业大学为第一单位在国际知名期刊Small Methods(2019年即时影响因子11.5)上发表题为《n型Bi2Te2.7Se0.3薄膜中特殊各向异性热电性能的诱导调控》(Anisotropy Control Induced Unique Anisotropic Thermoelectric Performance in n-type Bi2Te2.7Se0.3 Thin Film) 的论文。
热电转换技术是一种利用半导体材料的塞贝克(Seebeck)效应、帕尔贴(Peltier)效应直接将热能与电能进行相互转换的技术。随着环境保护形势的日益严峻,研究和开发清洁能源已成为全球科学研究的重点领域。其中,热电转换技术凭借其系统体积小、可靠性高、无污染物排放、适用温度范围宽等特点被广泛关注,在军事、航天、民用等领域有很多重要应用。热电转换效率是衡量热电材料性能的关键指标,它主要取决于材料的性能ZT优值。从定义ZT= (S2σ/κ)T可见,在一定的温度T下,高效热电材料应具有大的温差电动势S(产生大的电压),优异的电导率σ(产生小的焦耳损耗)和低的热导率κ(产生大的温差)。但由于这几个热电参数之间存在复杂的互动关系,这使得实现高热电优值ZT成为一个巨大的挑战。该文章通过附加电场去诱导材料的独特纳米柱阵列结构生长,发现(0 1 5)和(0 1 11)面之间的(有角度的)面间晶界与相应的应力场比较(0 1 5)和(0 1 5)面之间的面内晶界更能有效的散射声子,从而实现协同调控电子和声子输运,导致n型 Bi2Te2.7Se0.3 薄膜具有超高的ZT值(1.6)。
据了解,这一研究成果是谭明副教授与澳大利亚昆士兰大学、南昆士兰大学的陈志刚团队合作取得的。此前,谭明副教授已在国际一流期刊Nano Energy等发表学术论文70余篇,申请中国发明专利13项,已授权6项,申请中国实用新型专利7项,已授权5项。
文章链接:《n型Bi2Te2.7Se0.3薄膜中特殊各向异性热电性能的诱导调控》
供图:李兴旺
编辑:孙淑娥 郭治鹏