2017年9月19日
热电材料在未来将是一种至关重要亚博网站下载的资源，因为它们能够利用汽车尾气管、发电厂和其他地方的热源发电，而不会产生额外的温室气体。
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尽管已经发现了几种具有热电特性的材料，但大多数材料产生的电力亚博网站下载对于实际应用来说太少了。
一个由来自中国和美国大学以及橡树岭国家实验室的研究人员组成的团队，目前正在报告一种新的机制，通过更高的载流子迁移率来提高性能，同时也在评估带电电子通过这种材料的速度。
本周的工作已经报道在美国国家科学院院刊》上,它侧重于一种新发现的n型magnesium-antimony与适度高热电材料的优点,然而作者锋任说的概念也可以应用于其他材亚博老虎机网登录料。亚博网站下载
“当你提高了移动性，你就提高了电子传输和整体性能，”安德森医学博士物理学讲座教授任说休斯顿大学也是德州超导中心的首席研究员。
热电材料通过利用热流从较温暖的亚博网站下载地区流向较冷的地区来发电，其有效性是根据材料将热转化为功率的好坏来计算的。然而,任解释说,转化率比整体更重要的权力可以生成自废热既自由又丰富的燃料来源。这确实鼓励了研究人员寻找改善热电材料功率因数的方法。亚博网站下载
主席保罗•Ching-Wu楚TLL殿科学的创始董事兼首席科学家德州超导中心指出亚博老虎机网登录,任早已经证明材料的功率因数的意义建立热电装置的功能会有多大。。朱棣文是这项最新研究的合著者，他说，“证明在n型镁锑基材料中，功率因数确实可以通过适当调整材料中的载流子散射来增强。”亚博网站下载
楚进一步补充说,“这为更强大的热电设备提供了一条新途径。”
热电半导体有两种变体，n型，通过替换一个元素使一个“自由”电子携带电荷而发展而来;p型，替换元素的电子比被替换的元素的电子少，留下一个“空穴”，当电子穿过材料时，能量的运动可以填补这个空穴。
美国国家科学院院刊(PNAS)报道的这项工作提出了对更强的n型镁锑化合物的要求，扩大了其作为热电材料的效率，能够与之前报道过的高效p型镁锑材料配对。
研究人员表示，材料的功率因数可以通过增加载流子迁移率来提高。“在这里，我们报道了通过调整n型mg3sb2基材料的载流子散射机制，载流子迁移率有了实质性的提高。”亚博网站下载他们写道。“我们的结果清楚地表明，调整载流子散射机制的策略对于提高迁移率是非常有效的，也应该适用于其他材料系统。”
化合物中的一小部分镁被广泛的过渡金属元素取代，包括钽、铪、钴和铁，以确定如何最好地提高载流子迁移率，并通过这一方法，提高材料的功率因数。
“我们的工作。”研究人员得出结论,“证明了载流子散射机制在材料的热电性能中起着至关重要的作用，调谐载流子散射机制的概念应该广泛适用于各种材料系统。”
除了Chu和Ren，其他参与该项目的研究人员包括Mao Jun, Jing Shuai, Shaowei Song和Zihang Liu，他们都是休斯敦大学的;同济大学吴义轩、裴延忠;加州大学圣巴巴拉分校的丽贝卡·达利和斯蒂芬·威尔逊;麻省理工学院周佳伟、陈刚;密苏里大学的孙纪峰和大卫·辛格;西华大学的张勤勇和橡树岭国家实验室的Clarina dela Cruz。