表面与界面物理团队朱华星老师在高熵合金热电领域取得新进展
发布时间:2024-11-11 17:58:05

近日,我院朱华星老师、王俊忠教授与重庆大学卢旭教授、周小元教授以及加拿大滑铁卢大学王西阳博士展开合作,在n型I-V-VI2族高熵合金热电输运中取得最新进展。相关成果以标题为“Observation of Temperature Dependent Atomic Off-Centering in High Entropy Cubic I-V-VI2/IV-VI Alloys with Ultralow Thermal Conductivity”在材料领域国际TOP期刊《Advanced Functional Materials》(中科院一区,IF:18.5)上发表。我院朱华星老师为该论文的第一作者,2021级本科生刘丽媛、杨欣宜分别为该论文的第二/三作者,王俊忠教授为共同通讯作者。西南大学物理科学与技术学院为第一完成单位。

I-V-VI2/IV-VI合金因其丰富的物理性质深受研究者的喜爱,但此类化合物仍有一些电热输运机理未被揭示。其中,最有趣的一个物理问题是,与其他立方型化合物相比,此类合金在全温区内表现出超低的晶格热导率。虽然阳离子的局域偏心行为已被提出并用于解释其本征低导热性,但是在室温下测定的阳离子的偏心度仍不能充分解释此类化合物在宽工作温度范围内持续低热导率的机制。本文采用原位同步辐射X射线原子对分布函数(operando synchrotron X-ray PDF)技术,结合积分差分相位衬度扫描透射电镜(iDPC-STEM),直接观测了I-V-VI2合金中阳离子偏心度和阴离子配体的几何构型在不同温度下的动态演变过程。结果表明,在局域结构扭曲的n型立方(AgBiSe2)1-x(PbS)x高熵固溶体中,其全温区内持续的超低晶格热导率从本质上取决于在低温范围内中心阳离子的高度偏心和在高温下阴离子配体的几何畸变的互补协同效应。

该工作得到了国家自然科学基金、重庆市自然科学基金和西南大学中央高校基本科研业务费等项目的资助。

论文链接:


https://doi.org/10.1002/adfm.202414011。


撰稿:朱华星

初审:宋佳芮

复审:赵建伟
终审:舒刚