报告摘要 热电直接转换技术的核心是改善热电材料的性能。目前提高热电优值的方法主要是通过电子工程或声子工程分别优化材料的电学性能或晶格热导率。点缺陷在热电材料中扮演重要的角色,其对电声输运的影响近来受到了越来越多的关注,但如何利用点缺陷来优化热电材料的性能还未获得足够的重视。本研究以“点缺陷工程”做为改善热电材料性能的新方向,并在多个典型热电体系中获得验证。在室温碲化铋材料中,控制反位缺陷和类施主效应来有效设计和调节最佳优值出现的温度;利用电平衡原理在Mg2(Si,Sn)中温固溶体中通过高浓度Sb取代实现间隙Mg和Mg空位共存以增加结构无序,显著降低晶格热导率,从而改善热电性能;发现高温ZrNiSn基half-Heusler合金中存在Ni/空位反位无序,而非Zr/Sn反位缺陷,这种原子尺度的无序使电输运过程以合金散射为主导,而非常见的声学声子散射机制。这些结果说明“点缺陷工程”可做为协同调控电子、声子输运的新手段,实现热电优值的优化。
报告人简介 朱铁军,浙江大学材料系教授,博士生导师。2001年获浙江大学材料学博士学位后在Singapore-MIT Alliance从事博士后研究,2004年聘为浙江大学材料系副教授,2010年12月晋升为教授。2011.9-2012.3在加州理工学院做访问学者。主要从事热电材料制备新方法、微结构调控与性能优化以及热电输运机制等方面的应用基础研究工作。迄今已在Adv. Funct. Mater, Adv. Energy Mater., Energ. Environm. Sci.等国际学术刊物上发表SCI论文180余篇,共被引用1900余次。获授权发明专利15项。主持国家863计划,国家自然科学基金,教育部新世纪优秀人才等10余项科研项目。多次应邀在国际学术会议做特邀报告,是2013年PacRim10(San Diego)国际会议热电转换材料与应用分会的共同主席,目前是SCI期刊Functional Materials Letters编委。
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