News / In Focus

澳洲ANSTO的台灣冷中子三軸散射儀SIKA、中子非彈性散射、聲子色散、熱電材料
澳洲ANSTO的台灣冷中子三軸散射儀SIKA  解析出高效能單晶熱電材料的特殊熱傳導機制 榮登國際期刊封面
2020/12/24
陳洋元研究員使用澳洲ANSTO的台灣冷中子三軸散射儀SIKA進行熱電材料研究成果榮登《先進科學》期刊封面。
       中研院物理所陳洋元研究員組成跨國研究團隊,使用中心位於澳洲ANSTO (Australia’s Nuclear Science and Technology Organisation) 的台灣冷中子三軸散射儀SIKA,發現高效能單晶熱電材料的特殊熱傳導機制,研究成果發表於《先進科學》(Advanced Science),並獲選為當期期刊封面。

  研究團隊發現,摻雜8%銻(Sb)的碲化鍺單晶材料(Ge0.92Sb0.08Te)的熱電優質係數zT高達「 2.2 」,zT值愈大,材料的隔熱效果或導電率就愈好,使得熱電效率愈大。更重要的,藉由觀察到的奈米級缺陷結構、中子散射實驗輔以密度泛函數理論計算及拉曼光譜量測,發現一些在複雜競爭過程中難以被看到的聲子傳遞機制。該研究提供了一種全新角度來研究高效能熱電材料中的熱傳導行為,並揭露高zT熱電材料中異常熱傳導過程的神秘面紗,有助益綠能材料之發展。

  此研究在SIKA進行碲化鍺及Ge0.92Sb0.08Te樣品的中子非彈性散射實驗,以取得聲子色散數據,突顯了聲子工程方法對提高熱電材料未來應用性能的重要性。