有序晶体CsAg5Te3中发现类液体热传导

有序晶体CsAg5Te3中发现类液体热传导

引用

腾讯

1.

https://new.qq.com/rain/a/20241206A06O7900?media_id=&suid=

中国科学院高能物理研究所等机构的研究团队在CsAg5Te3晶体材料中发现类液体热传导现象，这一突破性发现为开发高性能热电材料提供了新的思路。

热电效应是一种利用温差来实现电传输的现象，有望缓解人类所面临的能源以及环境问题。高性能热电材料要求材料能在宽温区同时具备高的电传输特性与低的热传输性能。物体中的热输运可以用声子的散射来表征。固体晶态材料中的热传导由横波和纵波声子共同参与，而液体热输运主要由纵波声子来实现。因此，通常情况下，固体的导热效果比液体强。

近期，中国科学院高能物理研究所/散裂中子源科学中心的数据分析团队与合作者利用第一性原理计算和中子散射实验对一种在8-700 K宽温区都稳定的低热导晶体材料进行了详细的声子动力学研究，在有序晶体CsAg5Te3中观测到了类液体的声子输运行为。研究表明该材料的超低晶格热导主要是由于弱化学键合作用和强声子非谐导致，其声子表现出类波动性(wave-like)和类粒子性(particle-like)的特征，它们的耦合导致了热导的弱温度依赖和超低值。

热电材料CsAg5Te3类液体超低热导率

此成果已经发表于《国家科学评论》2024年第12期，标题为“Strong low-energy rattling modes enabled liquid-like ultralow thermal conductivity in a well-ordered solid”，中国科学院高能物理研究所的王保田副研究员和张俊荣研究员、南方科技大学何佳清教授以及中国科学院福建物质结构研究所林华研究员为论文共同通讯作者，中国科学院高能物理研究所的刘鹏飞副研究员和英属哥伦比亚大学量子材料研究所博士后李西阳为论文共同第一作者。

本文原文来自《国家科学评论》