2022年5月13日下午，前沿院量子材料与器件研究中心邀请北京航空航天大学赵立东教授、南京工业大学王一峰教授、东华大学王连军教授和中科院高能物理研究所王保田副研究员通过腾讯会议，为相关专业师生分别作了“宽带层状热电材料”、“层状热电材料结构与性能优化：液相剪切剥离-重堆垛”、“基于制备工艺提升热电材料与器件性能”和“MgAgSb等热电材料的第一性原理计算和中子散射研究”的热电材料及器件前沿研究学术报告。

赵立东教授首先介绍了开发宽带隙热电材料的深远意义和研究中遇到的难点问题。他指出，层状材料的各向异性使得改善宽带材料的导电性见到了曙光，可以利用其高迁移率克服低载流子浓度的缺陷。并以SnSe和BiCuSeO为例，从晶体结构、非谐性、多价带结构、连续相变、三维电荷和二维声子输运等方面综述了层状宽带材料的电子和声子输运。这些具有启发性的发现将为寻找具有二维结构的热电材料和提高热电性能提供了途径。

随后，王一峰教授以显微结构与热电输运性能之间构效关系为主线，着重介绍了近年来课题组基于“液相剥离-重堆垛”的技术思路、在TiS₂、BiCuSeO、Bi₂O₂Se等层状材料体系上的原创性实验成果。研究成果将推进层状材料的结构控制与性能优化、及其在热电变换材料等领域的应用，为相关领域研究提供了简单有效的创新思路与技术参考。

王连军教授简要概述了热电材料作为一种能实现热能和电能直接转化的新型功能材料，在热电制冷和温差发电领域的广泛应用前景。针对热电材料目前面临的热电转换效率较低问题，王连军教授详细介绍了课题组在热电材料超细粉体合成、微结构调控以及热电器件方面的研究进展；采用超低温冷冻研磨技术、低维纳米材料复合方法，烧结工艺调控微结构、高压静电喷射等工艺方法，实现了性能稳定热电材料的批量制备，并通过进一步制备热电器件验证材料的稳定性。

最后，王保田副研究员详细讲述了研究团队采用第一性原理计算结合中国散裂中子源通用粉末衍射谱仪GPPD、J-PARC非弹谱仪AMATERAS、ISIS非弹谱仪MARI对近年来实验合成的具有高热电品质因子（ZT~1）的MgAgSb合金的研究。解释了该材料具有低热导的原因，并基于第一性原理计算结合玻尔兹曼输运方程研究了二维材料GeSe、SnSe、PbSe、SnP₃、KAgSe和KAgS以及层状半导体材料Bi₂O₂Se的热电性质。

报告会后，与会师生就如何制备出高性能n型SnSe/SnS材料、宽带隙热电材料的掺杂效率问题、“2D声子/3D电荷”热电输运特性的具体机制及Br对电子层间隧穿的作用、“液相剥离-重堆垛”技术的具体过程和产物收集以及MgAgSb中被抑制的横向声学支对热学性能的影响等问题与报告人进行了深入的交流讨论。通过此次热电材料专题报告，丰富了学生的专业知识，培养了学生的科学思维。