《Rashba型熱電材料中自旋劈裂效應與電熱輸運性質的研究》是依託上海大學,由吳立華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名:Rashba型熱電材料中自旋劈裂效應與電熱輸運性質的研究
- 項目類別:青年科學基金項目
- 項目負責人:吳立華
- 依託單位:上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
熱電材料設計和性能最佳化的核心是實現電子和聲子輸運的協同調控。近年來,將電子內稟的自旋特性作為新的自由度引入電熱輸運調控備受關注。本項目研究Rashba自旋劈裂效應對電熱輸運與熱電性能的影響規律和機制。結合Rashba型熱電材料的製備、電熱輸運表征與理論計算,探索具有新奇量子特徵的電熱輸運新效應;利用晶格畸變和相變分析自旋劈裂效應對電熱輸運的實質貢獻,實現自旋效應與熱電性能的協同調控;並關注具有晶格高對稱性和局域對稱性破缺的隱性Rashba體系,實現高能谷簡併度和低維化輸運的耦合。本項目有望為具有自旋效應的電熱輸運調控提供借鑑,推動具有新奇量子效應的高性能熱電材料探索,具有重要的科學意義和實用價值。
結題摘要
自旋量子效應為熱電材料的電熱輸運研究提供了新的自由度,為熱電能量轉換材料的開發提供新思路。其中,Rashba自旋劈裂效應來源於對稱性破缺和自旋軌道耦合,對熱電材料性能的影響是一個尚待進一步研究的課題。本項目研究基於具有Rashba效應的塊體材料,如GeTe和BiTeI,結合第一性原理計算、材料製備和輸運表征,闡明Rashba自旋效應對材料塞貝克係數、功率因子和熱電性能的影響;利用選擇性摻雜、相變調控Rashba材料的電子結構,實現電熱輸運和熱電性能的協同最佳化;並初步嘗試利用場效應調控Rashba材料的費米能級。本項目為對稱性破缺材料的電熱輸運研究提供借鑑,推動具有新奇效應的高性能熱電材料探索。