2022年9月30日下午，量子材料与器件研究中心邀请南京理工大学徐骉教授、北京高压科学研究中心于润泽研究员和德国亚琛工业大学余愿博士为物理、材料相关专业师生作了热电材料及相关领域的精彩学术报告。量子材料与器件研究中心王国玉教授线上主持了本次讲座。

徐骉教授以“溶液合成热电转换材料与器件：纳尺度下的新现象”为题，介绍了课题组通过使用溶液合成纳米材料的手段，发展了一些新颖的提升热电优值的策略，例如单原子配位单元掺杂、位错诱导晶粒反向生长、低温掺杂抑制晶粒生长、表面能驱动晶胞重构、配体诱导的介稳相工程、纳米晶几何形貌诱导的造孔等，用以拓展纳米热电材料学的研究范围。

于润泽研究员详细介绍了量子功能材料的高压制备和物性调控。他指出，压力是一种独立的热力学参数，对温度、成分等物质的状态起着重要的决定作用，可以有效地缩短原子距离、增强轨道重叠，从而改变晶体结构和相互作用。因此，在高压下可获得新物态、合成新材料。研究首次解析了高压合成PbFeO₃的晶体结构和磁结构，发现了奇异的电荷序和自旋重取向；发现并制备了构架简单和多阶钙钛矿材料的桥梁的位移铁电材料PbHg₃Ti₄0₁₂，这是首次在多阶有序钙钛矿中发现位移型铁电；首次在无机量子自旋液体候选物NaYbSe₂中实现了压力诱导的莫特相变和超导电性等。

基于构建清洁低碳安全高效的能源体系已经成为全球共识，余愿博士介绍了课题组利用三维原子探针技术设计开发高性能热电材料的相关研究。热电材料的性能取决于其化学键类型以及晶体缺陷的存在与分布形式，而基于高电场诱导的化学键断裂和原子电离蒸发原理的三维原子探针（APT）技术可获取化学成键方式和近原子尺度晶体缺陷信息，为高性能热电材料的设计开发提供新的路径。本报告重点介绍了三维原子探针技术的原理，并以多个具体实例阐述其在热电材料领域的应用。

报告会后，与会师生就单原子Pt修饰导致迁移率提升，样品烧结温度、压力选择，高压合成可用于哪些材料以及“化学键地图”预测高性能热电材料等与报告人进行了深入的交流讨论。中心组织 “量子前沿”系列学术讲座，极大拓宽了研究生的科研视野，丰富了师生的相关领域知识。