日本国立材料科学研究所开发出新型P型薄膜材料
2026-01-21 16:29
来源:国家材料科学研究所
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日本国立材料科学研究所(NIMS)研究人员成功开发出一种新型P型薄膜材料,该材料在热能转换领域展现出显著优势。长期以来,高性能热电材料研发面临挑战,尤其是P型薄膜的性能提升一直难以突破。此次研发的新型P型薄膜,由赫斯勒合金制成,其热能转换效率比现有同类材料高出四倍,为废热回收和电子设备高效冷却提供了新途径。

锰掺杂的p型Fe₂VAl Heusler合金薄膜实现了所有p型薄膜材料中最高的功率因子。

研究团队指出,这种新型P型薄膜不仅材料安全且成本低廉,还为实际应用和热电材料研究开辟了新方向。目前,工厂和电子设备中大量热能被浪费,同时冷却系统又消耗大量能源。新型P型薄膜的出现,有望通过回收废热或高效冷却设备,显著提升能源利用效率。

研究主要作者辻井直人表示:“这种新型材料高性能的机制仍在研究中,但很可能与薄膜独特的微观结构有关。”研究团队将继续探索薄膜微观结构对热电性能的影响,并希望确定其精确晶体结构,以进一步优化材料性能。此外,团队还计划研究薄膜在不同压力和形变下的热电性能,以期揭示更多高性能机制。辻井直人还提到,若能提高薄膜沉积温度,性能可能进一步提升。

更多信息:作者:Rajveer Jha等人,标题:《在绝缘氧化物衬底上生长的p型Fe₂V₀.₈Mn₀.₂Al Heusler合金薄膜的高热电性能》,发表于:《先进材料科学与技术》(2025)。期刊信息:先进材料科学与技术

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