TMR｜北京航空航天大学赵立东团队在Sn\u2082S\u2083材料中取得重要进展

背景：热电材料能够实现热能与电能的直接转换，其性能优化关键在于降低材料热导率以提升热电优值。低维Sn₂S₃因其一维链状结构和Sn²⁺孤对电子，展现出强晶格非简谐性，为设计低热导材料提供了理想平台。研究目的：北京航空航天大学赵立东团队旨在通过结构设计与合成调控，探究Sn₂S₃材料的热电性能，特别是其低热导率的物理机制，并实现电学与热学性能的平衡。结论：研究成功合成了Sn₂S₃纯相，其室温晶格热导率低至约1.16 W/m·K，高温下进一步降至0.59 W/m·K。这归因于一维链状结构破坏对称性增强声子散射，以及孤对电子与低对称性晶格的协同作用强化了晶格非简谐性。同时，材料中Sn²⁺与Sn⁴⁺的共存为调控载流子类型和优化热电性能提供了新途径。该工作为开发高性能、低成本热电材料提供了新思路和科学指导。