Ultralow Lattice Thermal Conductivity and Extraordinary Thermoelectric Performance in Highly Disordered CuIn7Se11 Layered Compound

材料科学 热电效应 热导率 热电材料 凝聚态物理 声子 有效质量(弹簧-质量系统) 声子散射 半导体 热传导 功勋 电子迁移率 原子质量 光电子学 原子物理学 热力学 物理 量子力学 复合材料
作者
Zhen Yang,Peng Zi,Keke Liu,Hao Luo,Hui Bai,Shuo Chen,Jinsong Wu,Xianli Su,Ctirad Uher,Qingjie Zhang,Xinfeng Tang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (8) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/adfm.202306849
摘要

Abstract Since the lattice thermal conductivity of thermoelectric materials is a relatively independent parameter, exploring semiconductor materials with intrinsically low lattice thermal conductivity is an important direction in the field of thermoelectric research. Herein, a high figure of merit ZT of 1.23 at 873 K and an exceptionally low lattice thermal conductivity of 0.18 W m −1 K −1 are realized in the n‐type CuIn 7 Se 11 compound for the first time. The weak In─Se chemical bonds induce strong coupling between acoustic phonon and optical phonon with low frequency, leading to low sound velocity. The highly disordered configuration of Cu, In, and vacancies at In 2 , In 3 , and M sites, in conjunction with atomic‐scale slips and flips intensify phonon scattering. All these result in an intrinsically low thermal conductivity of the CuIn 7 Se 11 compound. DFT calculation reveals that the density of states at the bottom of the conduction band is mainly contributed by the coupling between 4p orbitals of Se atoms and 5s orbitals of In atoms, featuring with a small effective mass. This small effective mass of charge carrier renders the CuIn 7 Se 11 compound high carrier mobility of 435 cm 2 V −1 s −1 at 300 K. Consequently, the CuIn 7 Se 11 compound possesses an extraordinary thermoelectric performance

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
杜仲_商陆完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
MchemG应助拼搏的糖豆采纳,获得30
1秒前
简亓完成签到 ,获得积分10
1秒前
小蘑菇应助阿桐慕采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
ding应助小周采纳,获得10
2秒前
2秒前
lilili2060发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
无妨发布了新的文献求助10
3秒前
kxy0311完成签到 ,获得积分10
4秒前
祭音完成签到,获得积分10
4秒前
眯眯眼的世界完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
王嘎嘎完成签到,获得积分10
6秒前
xubajia发布了新的文献求助10
6秒前
王木木完成签到,获得积分10
6秒前
传奇3应助科研小魏采纳,获得10
6秒前
sghy完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
简亓关注了科研通微信公众号
8秒前
8秒前
安详紫发布了新的文献求助10
8秒前
鹿小薇完成签到,获得积分10
8秒前
xqh完成签到,获得积分10
9秒前
新新发布了新的文献求助10
9秒前
高贵振家发布了新的文献求助20
9秒前
10秒前
喜悦夜山完成签到,获得积分10
10秒前
嘟哈克发布了新的文献求助10
10秒前
kk发布了新的文献求助10
10秒前
研友_nEW4G8完成签到,获得积分10
10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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6016328
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7598066
关于积分的说明 16152053
捐赠科研通 5164097
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2764589
邀请新用户注册赠送积分活动 1745493
关于科研通互助平台的介绍 1634946