您当前位置: 首页  >  科学研究  >  学术活动  >  正文

“前沿卓越”讲坛:2022年重庆大学前沿院量子材料与器件前沿讲座(六)

作者: 发布时间:2022-05-10 浏览量:

时间:2022年5月13日星期五14:00-18:00

地点:腾讯会议ID: 219 277 951  重庆大学虎溪校区理科楼LE423



宽带层状热电材料

主讲人:赵立东教授

报告摘要:

热电技术能够将废热回收并直接转化为电能。热电参数之间的强耦合关系使得多数热电材料被限制在窄带隙半导体内,然而窄带材料的本征激发严重限制了材料的使用温度和转换效率。基于此,开发宽带隙热电材料具有深远意义,但是宽带隙材料的低载流子浓度使得其导电性受到很大的限制。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,利用其高迁移率可以克服低载流子浓度的缺陷。宽带层状半导体的各向异性结构及相关的输运特性附注了优越的热电性能。然而,对于这些具有二维结构的材料,提高其热电性能的策略仍存在诸多亟待挖掘的空间。在此基础上,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几个方面综述了层状宽带材料的显著电子和声子输运。这些具有启发性的发现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。


主讲人简介:

赵立东,北京航空航天大学材料学院教授、博士生导师。2005-2009年获得北京科技大学材料学博士学位。2009-2011年南巴黎大学(Universite Paris-Sud)博士后。2011-2014年美国西北大学 (Northwestern University)博士后。2014年入职北航卓越百人计划,2015年青年计划;2016年北京市师德先锋;2017年国际热电学会青年科学家;2018年北京市杰青项目获得者;2018年度长江学者特聘教授;2019年国家杰青项目获得者;2019-2022年全球高被引学者。主要研究兴趣:开发宽带隙高效热电材料,利用各向异性解耦热传输和电传输的矛盾。已在Nature和Science等期刊上发表重要论文260余篇, 被引用 23000余次,H因子75。





层状热电材料结构与性能优化:液相剪切剥离-重堆垛

主讲人:王一峰教授

报告摘要:

在热电变换材料领域,层状化合物具有特殊的准二维电、声输运调控特性而占据重要地位。由于层状结构输运性能的各向异性作用,多晶块体材料的显微结构及织构工程对层状热电材料的综合性能产生重要影响。本报告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,以期为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推进,提供简单有效的创新思路与技术参考。


主讲人简介:

王一峰,工学博士, 南京工业大学材料学院教授。日本陶瓷协会、日本热电学会会员、江苏颗粒学会青年工作委员会顾问。2008年日本名古屋大学获得工学博士学位,曾任Global-COE博士后研究员、正研究员及特任助教。主要从事热电材料相关基础及应用研究工作,5年来承担国家自然科学基金面上项目2项及省市级纵向项目2项,迄今为止在AFM, Nano Energy, JMCA, JMST, Annu. Rev. Mater. Res., ACS AMI等学术刊物上发表论文60余篇, 参与论著3部, 授权国家发明专利3项。



基于制备工艺提升热电材料与器件性能

主讲人:王连军教授

报告摘要:

热电材料是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有广泛的应用前景。但目前已被广泛商业应用的Bi2Te3基热电材料的ZT只有1.0左右,相应的热电器件的能量转换效率大约只有卡诺循环效率的10%左右,远低于普通热机的发电效率(约35%)。因此,热电材料目前面临的主要问题是热电转换效率较低。随着热电材料的相关机理研究和低维热电材料的发展,采用掺杂、界面调控、低维材料复合等方式,制备出微多尺度结构热电材料被认为是实现热电性能突破的最有效途径之一。但是目前热电材料仍然面临着原料成本昂贵、制备工艺复杂、热电性能不稳定、加工性能差等一系列挑战,导致器件制备难、转换效率低、循环稳定性差等一系列问题,所以极大限制了热电材料的大规模应用。本报告讲述了王连军教授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,以及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,并且通过进一步制备热电器件验证材料的稳定性。

主讲人简介:

王连军,东华大学材料学院教授,先进玻璃制造技术教育部工程研究中心主任。2010年从中科院上海硅酸盐研究所引进调入东华大学工作,先后入选国家创新推进计划科技创新领军、教育部新世纪、上海市曙光学者等人才计划。目前担任全国日用玻璃标准化技术委员副主任委员、中国硅酸盐学会特种玻璃分会理事、中国硅酸盐学会测试分会理事、中国机械工程学会工程陶瓷专业委员会理事、《Journal of Advanced Ceramics》、《无机材料学报》、《硅酸盐通报》等期刊编委。以第一作者或通讯作者在Nat. Commun.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、Adv.Funct.Mater.、Acta Mater.、J. Am. Ceram. Soc.等期刊上发表研究论文80 余篇。在国内外学术会议上做邀请报告20余次,获得授权中国发明专利12项,其中3项专利已转让,起草制定发布国家标准2项。获得2019年上海市自然科学二等奖1项(排名第一)。


MgAgSb等热电材料的第一性原理计算和中子散射研究

主讲人:王保田副研究员

报告摘要:

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合金进行了研究。研究发现,该材料的超低晶格热导主要是由于晶格的局域畸变和声子非谐导致的,变形的岩盐晶格几乎把横向声学声子散射掉了,热量主要由径向声学声子来输运,再加上该材料非常大的光-声声子比例,很好地解释了该材料为何具有如此低的热导。另外,基于第一性原理计算结合玻尔兹曼输运方程,我们研究了二维材料GeSe、SnSe、PbSe、SnP3、KAgSe和KAgS以及层状半导体材料Bi2O2Se的热电性质。

主讲人简介

王保田,中科院高能物理研究所副研究员。2003年山西大学物理系本科毕业,2006年中科院国家天文台师从南仁东研究员获硕士学位,2011年山西大学师从李卫东教授获博士学位。2006至2016年期间,在山西大学工作,并于2011-2015年在瑞典乌普萨拉大学和美国纽约州立大学宾厄姆顿分校进行博士后研究。2016年起到中科院高能物理研究所-中国散裂中子源工作,主要研究领域为凝聚态材料的物性研究,目前正承担中国散裂中子源冷中子非弹谱仪的设计。在Nat. Commn.、Npj Comput. Mater.、Mater. Today Phys.、PRB、PRM、APL、Carbon、ACS Appl.&Inter.、Nanoscale等发表SCI论文100余篇。2011年获山西省优秀博士论文奖,2015获山西省自然科学三等奖,2016年高能所引进优秀人才,2018年获中物院科技创新二等奖。

活动时间 2022-05-13 14:00:00 报告人
活动地点