來(lái)源:IT之家 隨著柔性電子器件的不斷發(fā)展,可穿戴柔性熱電器件的設(shè)計(jì)與開發(fā)備受關(guān)注,為了滿足柔性熱電器件的性能需求,需要一種兼具塑性與高熱電性能的新型無(wú)機(jī)材料。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳校區(qū)研究團(tuán)隊(duì)在塑性熱電材料領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)了鉍化鎂(Mg₃Bi₂)單晶在室溫下兼具出色塑性變形能力與優(yōu)異熱電性能,研究成果發(fā)表于 Nature。 IT之家附論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07621-8 研究團(tuán)隊(duì)制備了厘米級(jí)高品質(zhì)鉍化鎂單晶,該材料在室溫下表現(xiàn)出優(yōu)異的塑性變形能力,可以在室溫下輕松實(shí)現(xiàn)彎折、扭曲等多種類型的塑性形變。 鉍化鎂單晶在面內(nèi)方向的壓縮應(yīng)變超過(guò) 75%,拉伸應(yīng)變高達(dá) 100%,這一數(shù)值相較傳統(tǒng)熱電材料高出了一個(gè)數(shù)量級(jí),甚至超過(guò)了部分具有類似晶體結(jié)構(gòu)的金屬材料(例如鈦、鎂、鋯、鈷和鉿)。 ![]() ▲ 鉍化鎂單晶室溫塑性變形能力 傳統(tǒng)高性能熱電材料多為無(wú)機(jī)半導(dǎo)體,材料在彎曲和拉伸狀態(tài)下易發(fā)生斷裂。與之相比,有機(jī)半導(dǎo)體通常具有良好的變形能力,但熱電性能普遍低于無(wú)機(jī)材料。 優(yōu)化后的鉍化鎂單晶在室溫下還表現(xiàn)出優(yōu)異的熱電性能,碲摻雜的鉍化鎂(Mg3Bi1.998Te0.002)單晶在面內(nèi)方向的熱電功率因子約為 55 μW cm-1 K-2,室溫?zé)犭妰?yōu)值 zT 約為 0.65,兼具優(yōu)異的塑性與熱電性能。 |