若干新型热电材料的热输运调控及热逻辑器件

作者：詹若男 狄琛 耿志明 张恩瑞 袁紫媛 颜学俊 赵旸 姚淑华 芦红 卢明辉

单位：1.南京大学现代工程与应用科学学院2.中国科学院材料力学行为与设计重点实验室中国科学技术大学3.中国科学技术大学精密机械与仪器系4.南京大学人工微结构科学与技术协同创新中心

关键词：热输运  热电材料  热逻辑器件  微纳结构

分类号：

出版年,卷(期):页码：2022,50(2):307-320

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20210810

摘要：

随着电子和能源科技的发展,基于纳米结构调控的新型热电材料以及热逻辑器件研究正受到越来越多的关注。本工作围绕几种具有应用潜力的热电材料,利用项目团队自主开发的微纳尺度热输运测试系统,从理论和实验上研究了原子及纳米尺度结构对热输运特性的调控机制,包括:全组分Si1–xGex合金薄膜的原子合金化,Bi2Ca2Co2Oy层状结构单晶的错配界面,超离子导体A0.5Rh O2 （A=K,Rb,Cs）单晶的离子局域共振,准一维结构Zr Te5/Hf Te5单晶中的疏松微结构,以及Sn Se单晶中的Sn Se2原子级插层,总结了不同尺度结构和原子间作用力对热传导性质的影响规律,为探索低热导率、高热电转换性能的新型热电材料提供有效的调控方案。最后,介绍了利用相变转换机制实现热导率高效动态调控的实验结果,及其在热逻辑器件方面的潜在应用。

基金项目：

半导体量子结构的制备、热输运及热管理调控的研究(51732006)； 国家自然科学基金青年项目(11904162)； 国家重大科研仪器研制项目(52027803)； 国家自然科学基金重大研究计划(91963211);国家自然科学基金青年基金(11804149)；

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