熵工程在热电材料中的应用

杨青雨^1,2，仇鹏飞^1,2，史迅^1,2，陈立东^1,2

1. 中国科学院上海硅酸盐研究所2. 中国科学院大学材料科学与光电技术学院

摘 要：作为高熵合金设计思想的延伸,熵工程可从电子和声子输运两方面引导热电材料的性能优化,在多种热电材料体系已经获得了成功应用。特别是,熵具有内禀的类似基因特性,可以作为热电材料的指征因子,对多元热电材料实现快速筛选。本文首先揭示熵作为热电材料基因特性的内禀原因,阐述构型熵增加导致材料晶体结构对称性增强、泽贝克系数提升、晶格热导率下降的物理机制;然后着重介绍熵工程在类液态材料和IV-VI族半导体等典型热电材料体系中的应用,总结熵工程提高材料热电性能的研究进展;并介绍多元单相高熵热电材料的热力学稳定性预测方法;最后指出了熵工程将来的研究重点。

关键词：熵工程;热电材料;材料基因工程;电声输运;综述;