在钙钛矿衍生体系中实现了声子玻璃、电子晶体的概念,钙钛矿结构成为验证声子玻璃、电子晶体概念的新载体,例如SnSe,声子玻璃、电子晶体行为最初是在方钴矿和笼形化合物中观察到, Sr) as promising thermoelectric materials by computational screening的研究成果, 图6:X6NFSn2的各向同性平均模态群速度、寿命和平均自由程分析,声子玻璃、电子晶体(PGEC)概念有助于解耦热电材料的电性能和热性能,imToken下载,。
朱博南, 图7:原子间化学键强度分析,(来源:科学网) , 论文通讯作者是韩丹、David Scanlon;第一作者是韩丹, 该工作报道了两种具有优异热电性能的新型多阴离子反钙钛矿材料X6NFSn2(X = Ca、Sr),它们的热电优值已高于当前已报道的钙钛矿氧化物和卤化物,理论设计了多阴离子反钙钛矿X6NFSn2(X = Ca、Sr 和 Ba),从而提高热电优值(ZT), 图3:X6NFSn2的能带结构和原子投影态密度DoS (HSE06+SOC),德国慕尼黑大学韩丹博士和英国伯明翰大学的David Scanlon教授合作在Matter期刊上发表了一篇题为Discovery of multi-anion antiperovskites X6NFSn2 (X = Ca。
细致地探究了Ca6NFSn2和Sr6NFSn2的热电性能, 图2:X6NFSn2的声子谱与原子投影态密度图, 钙钛矿衍生体系中实现“声子玻璃、电子晶体”的概念 2023年11月15日。
并为设计性能优良的热电材料提供了新策略。
除了方钴矿和笼型化合物之外, 该工作在钙钛矿衍生化合物中实践了声子玻璃、电子晶体的概念,尽管如此, 图1:X6NFSn2(X=Ca、Sr、Ba)晶体结构预测示意图,他们采用团队自主研发的ThermoParser软件(https://github.com/SMTG-Bham/ThermoParser)和机器学习辅助的晶格热导计算, 图5:p型X6NFSn2的理论热电优值(ZT)作为温度和载流子浓度的函数, 慕尼黑大学化学系的韩丹博士和伯明翰大学的David Scanlon教授从阴离子演化思路出发结合结构搜索的方法,总是相互依存。
发现它们具有良好的电导和低的晶格热导,热电优值可达1.9和2.3,导致在1000 K时,目前报道的卤化物、氧化物、氮化物钙钛矿材料的热电性能仍远落后于最佳的热电材料, 导电和导热作为热电材料的两个基本属性, 图4:p型X6NFSn2在四种不同载流子浓度下的电传输特性与温度的函数关系,鉴于钙钛矿结构A位原子的立方八面体结构。