近年來，GeTe優(yōu)異的熱電性能引起了研究界的極大關(guān)注。然而，許多導(dǎo)致GeTe超高zT的潛在物理機制仍不明確。近日，臺灣政治大學(xué)Chen Yangyuan、國立清華大學(xué)Jeng Horngtay、云林科技大學(xué)Chen Chenglung報道了來自強電子-聲子相互作用和低維費米表面的超高zT。
本文要點：
1) 作者合成并研究了Sb-Bi共摻雜GeTe單晶（Ge0.86Sb0.08Bi0.06）Te，其在700K下的超高zT為2.7，在300-773K溫度范圍內(nèi)的器件zT為1.41。作者通過非彈性中子散射（INS）測量發(fā)現(xiàn)，超高zT歸因于強電子-聲子（EP）相互作用引起的極低晶格熱導(dǎo)率。
2) 第一性原理計算進一步證明，EP相互作用源于一維（雙壁）拓撲中的費米表面嵌套。該發(fā)現(xiàn)揭示了GeTe基材料中的超高zT機制，為實現(xiàn)高熱電性能提供了重要指導(dǎo)。
Yang-Yuan Chen et.al Ultrahigh zT from strong electron-phonon interaction and low-dimensional Fermi surface EES 2024
DOI: 10.1039/D3EE04187E
https://doi.org/10.1039/D3EE04187E
