Vacancies tailoring lattice anharmonicity of Zintl-type thermoelectrics

声子 非谐性 热电材料 散射 格子(音乐) 声子散射 材料科学 晶体结构 热导率 凝聚态物理 热电效应 物理 化学 结晶学 热力学 光学 复合材料 声学
作者
Jinfeng Zhu,Qingyong Ren,Chen Chen,Chen Wang,Mingfang Shu,He Miao,Cuiping Zhang,Manh Duc Le,Shuki Torri,Chin-Wei Wang,Jianli Wang,Zhenxiang Cheng,Lisi Li,Guohua Wang,Yuxuan Jiang,Mingzai Wu,Zhe Qu,Xin Tong,Yue Chen,Qian Zhang,Jie Ma
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:2
标识
DOI:10.1038/s41467-024-46895-4
摘要

Abstract While phonon anharmonicity affects lattice thermal conductivity intrinsically and is difficult to be modified, controllable lattice defects routinely function only by scattering phonons extrinsically. Here, through a comprehensive study of crystal structure and lattice dynamics of Zintl-type Sr(Cu,Ag,Zn)Sb thermoelectric compounds using neutron scattering techniques and theoretical simulations, we show that the role of vacancies in suppressing lattice thermal conductivity could extend beyond defect scattering. The vacancies in Sr 2 ZnSb 2 significantly enhance lattice anharmonicity, causing a giant softening and broadening of the entire phonon spectrum and, together with defect scattering, leading to a ~ 86% decrease in the maximum lattice thermal conductivity compared to SrCuSb. We show that this huge lattice change arises from charge density reconstruction, which undermines both interlayer and intralayer atomic bonding strength in the hierarchical structure. These microscopic insights demonstrate a promise of artificially tailoring phonon anharmonicity through lattice defect engineering to manipulate lattice thermal conductivity in the design of energy conversion materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
咕噜咕噜完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
充电宝应助雨辰采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
popvich应助鱼鱼子采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
华仔应助小智采纳,获得10
5秒前
yancy完成签到,获得积分10
5秒前
GDD完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
科研小白白白完成签到,获得积分10
5秒前
NexusExplorer应助tcpghc采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
救我发布了新的文献求助10
6秒前
慕青应助uii采纳,获得10
6秒前
limin完成签到,获得积分10
7秒前
zzz发布了新的文献求助10
7秒前
巧巧艾发布了新的文献求助10
8秒前
绿鹅发布了新的文献求助30
8秒前
zhangyu完成签到,获得积分10
8秒前
lin完成签到,获得积分10
9秒前
jhonnyhuang完成签到,获得积分10
9秒前
学术机器1发布了新的文献求助10
10秒前
刘仁轨发布了新的文献求助10
11秒前
鲤鲤完成签到,获得积分10
11秒前
qyj完成签到,获得积分10
11秒前
jhonnyhuang发布了新的文献求助10
11秒前
CodeCraft应助yang采纳,获得30
12秒前
w123发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
The Pedagogical Leadership in the Early Years (PLEY) Quality Rating Scale 410
Modern Britain, 1750 to the Present (第2版) 300
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
Lightning Wires: The Telegraph and China's Technological Modernization, 1860-1890 250
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4603191
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4012087
关于积分的说明 12421692
捐赠科研通 3692454
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2035657
邀请新用户注册赠送积分活动 1068823
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 953316