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      碘化銫錫半導體熱電性能獨特

      發布日期:2017-05-13 瀏覽次數:176

      美國研究人員發現,一種名為碘化銫錫(CsSnI3)的晶體半導體材料具有獨特的熱電性能,能在保持高電導率的同時,隔絕大部分熱量傳遞。他們在日前出版的美國《國家科學院學報》上發表文章指出,這種材料的熱電性質獨特,應用前景十分廣闊。

      碘化銫錫是一種半導體材料,幾十年前就被發現,但直到最近幾年才受到一些科學家的重視。此次,由美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室研究人員領導的一個小組,在碘化銫錫納米線中發現了一種集體振動機制:在晶體結構中,原子之間的距離會集體縮小或增大。研究人員發現,這種振動機制會干擾熱傳遞,由于碘化銫錫是由有序的單晶結構組成,這種振動效應不會阻礙電流通過。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。

      為驗證碘化銫錫的導熱性能,研究人員使用幾種不同材料的納米線和多層納米線進行實驗,比較它們的熱電性能及導熱系數。結果顯示,在這些具有連續晶體結構的材料中,碘化銫錫的導熱系數水平最低。

      研究人員指出,熱電材料主要有制冷和熱電轉換兩種用途,碘化銫錫熱電性能特殊,更適合制冷。此外,該材料還有另一個優勢:比目前典型的熱電材料(如硅鍺)更易大規模生產。他們下一步將研發碘化銫錫合金材料,以提高其熱電性能。此外,他們也希望通過類似摻雜的技術,更充分地開發利用這種材料的熱電特性。(記者劉海英)

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