【錫】碘化銫錫半導(dǎo)體熱電性能獨(dú)特
2017年08月07日 8:40 121936次瀏覽 來(lái)源： 科技日?qǐng)?bào) 分類： 錫
美國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)，一種名為碘化銫錫（CsSnI3）的晶體半導(dǎo)體材料具有獨(dú)特的熱電性能，能在保持高電導(dǎo)率的同時(shí)，隔絕大部分熱量傳遞。他們?cè)谌涨俺霭娴拿绹?guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上發(fā)表文章指出，這種材料的熱電性質(zhì)獨(dú)特，應(yīng)用前景十分廣闊。
碘化銫錫是一種半導(dǎo)體材料，幾十年前就被發(fā)現(xiàn)，但直到最近幾年才受到一些科學(xué)家的重視。此次，由美國(guó)能源部勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組，在碘化銫錫納米線中發(fā)現(xiàn)了一種集體振動(dòng)機(jī)制：在晶體結(jié)構(gòu)中，原子之間的距離會(huì)集體縮小或增大。研究人員發(fā)現(xiàn)，這種振動(dòng)機(jī)制會(huì)干擾熱傳遞，由于碘化銫錫是由有序的單晶結(jié)構(gòu)組成，這種振動(dòng)效應(yīng)不會(huì)阻礙電流通過(guò)。電子就如同波濤洶涌的大海中的潛水艇，能在平靜的水下安然前行。
為驗(yàn)證碘化銫錫的導(dǎo)熱性能，研究人員使用幾種不同材料的納米線和多層納米線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，比較它們的熱電性能及導(dǎo)熱系數(shù)。結(jié)果顯示，在這些具有連續(xù)晶體結(jié)構(gòu)的材料中，碘化銫錫的導(dǎo)熱系數(shù)水平最低。
研究人員指出，熱電材料主要有制冷和熱電轉(zhuǎn)換兩種用途，碘化銫錫熱電性能特殊，更適合制冷。此外，該材料還有另一個(gè)優(yōu)勢(shì)：比目前典型的熱電材料（如硅鍺）更易大規(guī)模生產(chǎn)。他們下一步將研發(fā)碘化銫錫合金材料，以提高其熱電性能。此外，他們也希望通過(guò)類似摻雜的技術(shù)，更充分地開發(fā)利用這種材料的熱電特性。
責(zé)任編輯：李峒峒
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