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		新的方法來(lái)解決視限制熱電性能解耦的電子和熱

　　大約15年前,研究人員開(kāi)始開(kāi)發(fā)新的方法來(lái)解決視zTA = 1限制熱電性能。所有這些方法的背景是解耦的電子和熱傳輸。換句話(huà)說(shuō),我們?nèi)绾文苁共牧嫌写笕惪穗妷?同時(shí)大型電子電導(dǎo)率和低導(dǎo)熱系數(shù)? 一些東西,是無(wú)法對(duì)傳統(tǒng)材料如Bi 2 TE 3 a

　　第一范式的聲子玻璃電子晶體。這種方法結(jié)合了良好的電子性質(zhì)的晶體與導(dǎo)熱系數(shù)低的玻璃。一個(gè)晶體(如Bi 2 TE 3 )( figA 3 aa )有一個(gè)完美的原子有序排列,而在一個(gè)玻璃最近的鄰居有一個(gè)定義良好的安排但沒(méi)有訂購(gòu)的原子尺度上長(zhǎng)的長(zhǎng)度。這種缺乏長(zhǎng)期訂購(gòu)意味著眼鏡最低熱導(dǎo)率的所有已知材料。不幸的是,他們有可憐的電子屬性一個(gè)

　　晶體,相反,支持好的電子導(dǎo)電,但經(jīng)常有大熱導(dǎo)率。所以,通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)材料和玻璃和晶體性能、優(yōu)異的熱性能可以達(dá)到。當(dāng)然,簡(jiǎn)單的材料,如Bi 2 TE 3 ,不會(huì)是玻璃和水晶。然而,化學(xué)和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的材料被發(fā)現(xiàn)含有兩個(gè)屬性就表明了這skutterudites和包合物( figA 3 b、c )。在這些材料,一個(gè)共價(jià)網(wǎng)絡(luò)(電子晶體)是優(yōu)化提供良好的電子性質(zhì),而晶格電導(dǎo)率保持低的沉重的松散的極佳的離子(聲子玻璃)。這導(dǎo)致實(shí)質(zhì)性的提高品質(zhì)因數(shù)與值以zTA = 1.5被實(shí)現(xiàn)了

　　FigA 3 c - I型英航 8 GA 16 通用電氣 30 包合物的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)共價(jià)ga通用網(wǎng)絡(luò)與英航 2 + 離子(紅色/紫色球體)震動(dòng)過(guò)大的籠子里第二大進(jìn)步來(lái)自一個(gè)理論預(yù)測(cè),可以實(shí)現(xiàn)大塞貝克系數(shù)在納米材料。這些都是復(fù)合材料,納米材料的區(qū)域是嵌入在材料B( figA 4 )。塞貝克系數(shù)的增加來(lái)自電子結(jié)構(gòu)的變化當(dāng)維數(shù)降低的物質(zhì)。這個(gè)概念被證明在仔細(xì)地種植量子點(diǎn)超薄薄膜但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很難轉(zhuǎn)化為散裝材料。然而,幸運(yùn)的是,大量的接口在納米材料是非常有效的減少晶格熱導(dǎo)率。這是由于晶格振動(dòng)行為像海浪在固體。波的傳播與波長(zhǎng)短于nanodomains的大小不受影響但波相似的lengthA分布非常有效。正是這個(gè)原因?qū)е麓罅拷档蜔釋?dǎo)率。

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