7 月 12 日消息，隨著柔性電子器件的不斷發(fā)展，可穿戴柔性熱電器件的設(shè)計與開發(fā)備受關(guān)注，為了滿足柔性熱電器件的性能需求，需要一種兼具塑性與高熱電性能的新型無機(jī)材料。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳校區(qū)研究團(tuán)隊在塑性熱電材料領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了鉍化鎂（Mg?Bi?）單晶在室溫下兼具出色塑性變形能力與優(yōu)異熱電性能，研究成果發(fā)表于 Nature。

附論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07621-8

研究團(tuán)隊制備了厘米級高品質(zhì)鉍化鎂單晶，該材料在室溫下表現(xiàn)出優(yōu)異的塑性變形能力，可以在室溫下輕松實現(xiàn)彎折、扭曲等多種類型的塑性形變。

鉍化鎂單晶在面內(nèi)方向的壓縮應(yīng)變超過 75%，拉伸應(yīng)變高達(dá) 100%，這一數(shù)值相較傳統(tǒng)熱電材料高出了一個數(shù)量級，甚至超過了部分具有類似晶體結(jié)構(gòu)的金屬材料（例如鈦、鎂、鋯、鈷和鉿）。

▲鉍化鎂單晶室溫塑性變形能力

傳統(tǒng)高性能熱電材料多為無機(jī)半導(dǎo)體，材料在彎曲和拉伸狀態(tài)下易發(fā)生斷裂。與之相比，有機(jī)半導(dǎo)體通常具有良好的變形能力，但熱電性能普遍低于無機(jī)材料。

優(yōu)化后的鉍化鎂單晶在室溫下還表現(xiàn)出優(yōu)異的熱電性能，碲摻雜的鉍化鎂（Mg3Bi1.998Te0.002）單晶在面內(nèi)方向的熱電功率因子約為 55 μW cm-1K-2，室溫?zé)犭妰?yōu)值 zT 約為 0.65，兼具優(yōu)異的塑性與熱電性能。