在熱電材料研究中，降低晶格熱導(dǎo)率是提升能量轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵策略之一。由于熱電材料的性能取決于其塞貝克系數(shù)、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率的協(xié)同優(yōu)化，而晶格熱導(dǎo)率的降低能夠有效減少熱耗散，從而提高熱電轉(zhuǎn)換效率。因此，探索具有超低晶格熱導(dǎo)率的新型材料，對(duì)于推動(dòng)廢熱回收、固態(tài)制冷等應(yīng)用具有重要意義。
近日，煙臺(tái)大學(xué)物理與電子信息學(xué)院聯(lián)合清華大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在反Heusler化合物
Li2AgSb的熱電輸運(yùn)性質(zhì)研究中取得重要進(jìn)展。他們通過(guò)第一性原理計(jì)算，結(jié)合自洽聲子理論、壓縮感知技術(shù)和玻爾茲曼輸運(yùn)理論，深入研究了反Heusler化合物L(fēng)i?AgSb的熱電輸運(yùn)性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，Li?AgSb由于原子質(zhì)量差異、鍵合特性及原子振動(dòng)的共同作用，其聲子譜頻率范圍顯著擴(kuò)展，并形成多個(gè)帶隙。這些帶隙限制了部分三聲子散射通道，同時(shí)增強(qiáng)了四聲子散射過(guò)程，從而顯著提升了材料的高階非諧性。通過(guò)引入氣泡圖修正聲子自能，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)三階非諧效應(yīng)也對(duì)材料熱導(dǎo)率具有顯著影響。
研究成果以“Ultralow lattice thermal conductivity of Li2AgSb due to strong quartic anharmonicity”為題發(fā)表在美國(guó)物理學(xué)會(huì)經(jīng)典期刊《Physical Review B》上，該期刊是自然指數(shù)（NatureIndex）收錄的82種期刊之一。我校2023級(jí)碩士研究生郭倩是論文第一作者，趙銀昌和戴振宏教授是通訊作者，煙臺(tái)大學(xué)為第一單位。該工作受到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和山東省自然科學(xué)基金重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的資助。
文章信息：
文章作者：Qian Guo（郭倩）, Yinchang Zhao（趙銀昌）, Pengfei Sui（隋鵬飛）, Jun Ni（倪軍）, and Zhenhong Dai（戴振宏）
文章題目：Ultralow lattice thermal conductivity of Li2AgSb due to strong quartic anharmonicity
文章DOI：10.1103/PhysRevB.111.094312
鏈接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.111.094312
來(lái)稿時(shí)間：4月7日 審核：劉俞斌 責(zé)任編輯：徐揚(yáng)
