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学术报告:热电转换材料的多尺度结构设计与性能调控

报告题目:热电转换材料的多尺度结构设计与性能调控

报告人:陈立东  研究员(中国科学院上海硅酸盐研究所,高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室主任、国家基金委杰青)

报告时间:424日(星期一)下午1400

报告地点:物理科技楼101

报告摘要:热电转换材料性能的提升依赖于对热输运与电输运过程多个相互关联的物理性质的协同调控。近二十余年中,以电子晶体-声子玻璃为代表的热电材料全新的设计理念的提出以及多种热电输运新效应的发现,推动了热电材料与技术的快速发展。特别是,通过多尺度微观结构设计、强化声子散射,在多种体系中实现了晶格热导率的大幅降低和热电优值ZT的显著提升。例如,对笼状结构方钴矿(CoSb3)化合物,在其Sb构成的晶格“孔洞”中填充具有不同振动频率的多种原子可实现宽频声子散射、大幅降低晶格热导率,同时保持良好的电输运性能。另外,在Cu2-xSe等快离子导体化合物中,发现具有较高“刚性”的Se-Se亚晶格可提供良好的电输运通道,而Cu离子的长程迁移使得Cu亚晶格表现出类液态的结构特征,强烈散射声子的同时降低热容从而大幅降低晶格热导率,“类液态”热输运特征为热电化合物的设计和性能调控提供了新的途径。

报告人简介:陈立东,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员、高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室主任。1960年生,1981年毕业于湖南大学,19904月获日本东北大学工学博士学位。先后在日本RIKEN公司、日本航空宇宙技术研究所、日本东北大学金属材料研究所(助手、副教授)工作。2001年获中科院百人计划资助进入上海硅酸盐研究所工作,2003年获国家杰出青年基金资助,2009年获国家自然科学基金委创新群体科学基金资助(负责人)。长期从事热电转换材料的设计合成、热电转换器件集成与应用技术的研究。发表学术论文300余篇,获中国、美国等授权发明专利50余项。先后获上海市自然科学一等奖(2012)、国家自然科学二等奖(2013)、国家技术发明二等奖(2014)。



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