近日，太阳成集团tyc234cc古天乐金属先进凝固成形及装备国家地方联合工程实验室冯晶教授团队在低热导材料领域取得重要研究进展，相关工作成果发表在Acta Materialia和Chemical Engineering Journal上，太阳成集团tyc234cc古天乐是两篇文章的唯一作者单位。两篇论文的第一作者分别是2018级硕士研究生朱钰可、2020级博士研究生张益欣。葛振华教授、冯晶教授为论文的通讯作者。
具有超低热导率的碲化铋基热电材料。研究通过在碲化铋基材料中引入超细硫化铋纳米颗粒，产生的多尺度晶格缺陷会造成强烈的声子散射，从而获得0.244 Wm-1K-1的超低晶格热导率，接近理论极限的0.242 Wm-1K-1。同时，通过硫的扩散和反位缺陷的抑制提高了电导率，并保持了高功率因子，在473 K时ZT值达到了1.2，用该样品制作的p型单腿热电小型器件直接转换效率达到4.39%。相关内容以题为Ultralow lattice thermalconductivity and enhanced power generation efficiency realized in Bi2Te2.7Se0.3/Bi2S3nanocomposites的论文发表在材料科学领域顶级期刊Acta Materialia（中科院双一区）上。
通过晶格软化降低Cu1.8S材料的热导率。研究通过在Cu1.8S材料中掺杂AgCl获得具有超高热电性能的硫化铜基材料。精确调控的空穴浓度协助提升了材料的塞贝克系数。引入了多尺度的声子散射中心降低了声子的平均自由程，类液态Ag+/Cu+离子的高速迁移行为导致了化学晶格软化，从而降低了声子群速度。这些有利因素使得Cu1.8S-1 wt% AgCl材料在773 K时获得0.55 Wm-1K-1的超低热导率以及1.5的ZT值。研究证明晶格软化是一种有效降低晶体材料热导率的方法。相关内容以题为Enhanced thermoelectric performance of Cu1.8S via latticesoftening发表在化工领域顶级期刊Chemical Engineering Journal上（中科院双一区）。
该项成果得到了国家自然科学基金项目资助（51501086,11764025, 52162029）。热电材料是能够实现电能和热能直接相互转化的新能源材料，在废热发电，半导体制冷和物联网传感方面有广泛的应用前景。降低材料热导率不仅是热电材料的重要优化手段，也可以被推广应用于热障涂层材料、隔热材料等其它领域，具有重要的研究意义。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645421006108
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894721027340?via%3Dihub
