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广州日报新花城记者 王纳
随着柔性电子器件的不断发展,可穿戴柔性热电器件的设计与开发一直备受关注,为了满足柔性热电器件的性能需求,亟须开发一种兼具塑性与高热电性能的新型无机材料。近日,哈工大深圳校区张倩教授、毛俊教授团队发现了铋化镁(Mg₃Bi₂)单晶在室温下兼具出色塑性变形能力与优异热电性能。这是塑性热电材料领域的一项重要进展,研究成果发表在《自然》(Nature)上。
据介绍,张倩教授和毛俊教授团队制备了厘米级高品质铋化镁单晶,该材料在室温下表现出优异的塑性变形能力。研究发现,铋化镁单晶在面内方向的压缩应变超过75%,拉伸应变高达100%,这一数值相较传统热电材料高出了一个数量级,甚至超过了部分具有类似晶体结构的金属材料(例如钛、镁、锆、钴和铪)。此外,铋化镁单晶可以在室温下轻松实现弯折、扭曲等多种类型的塑性形变。
除此之外,优化后的铋化镁单晶在室温下还表现出优异的热电性能,其性能优于目前的塑性半导体材料。
哈工大深圳校区为论文第一单位。哈工大深圳校区张倩教授和毛俊教授、吉林大学付钰豪副教授、中国科学院物理研究所王玉梅副研究员为论文共同通讯作者。哈工大深圳校区博士后赵鹏为论文第一作者,博士生薛文华和中国科学院物理研究所张悦为共同第一作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省卓越青年团队、深圳市杰出青年基金等项目支持。
广州日报新花城编辑:杨洪权
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