、西安交通大学资料学院资料强度组孙军教授,资料强度组丁向东教授、武水兵教授与深圳大学协作,在探求相界面工程作用于ZrNiSn基半哈斯勒热电资料获得开展。该作业鉴于现有研讨中相界面引发的载流子迁移率下降问题,以及单一能量势垒无法在全温度范围内提高态密度有用质量的局限性,团队立异性地将原子层堆积(ALD)技能应用于Half-Heusler合金。近来该研讨效果发表于《天然-通讯》上。
团队选用ALD技能在ZrNiSn基资料外表堆积TiO2层,并经过高温烧结进程奇妙地势成了Ti-ZNSS层及ZrO2纳米颗粒,构建出具有复合共格相界面的立异结构。进一步探求了这种复合共格相界面临电子和声子传输的深远影响,并经过精密的界面工程战略,有用调控了界面能量势垒,完成了在全温度范围内对态密度有用质量的明显提高。一起,使用共格复合相界面在散射声子、下降晶格热导率的一起,坚持了较高的载流子迁移率,有用处理了传统相界面技能导致的载流子迁移率下降问题,并克服了单一能量势垒在高温下挑选低能载流子作用下降的缺点。经过优化ALD涂层的厚度,完成了ZrNiSn基资料zT值的最大化,达到了1.3的高zT值,这一效果不只改写了热电资料功能的记载,也处理了传统热电资猜中晶格热导率与载流子迁移率强耦合的技能难题,为热电资料的高功能化和实用化开展拓荒了新的路途。
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