一步法制备重费米子 YbAl3热电材料及其性能提升(英文)

材料的微观结构对其物理性能调控起着至关重要的作用。本研究以Yb和Al单质为原料,采用放电等离子烧结工艺通过一步法快速合成YbAl₃材料。显微结构表明,快速制备的YbAl₃材料内部含有大量微米尺度晶粒、纳米晶粒、纳米非晶带和多种原子尺度位错等丰富的多尺度微结构,这些多尺度微结构可以同时增强YbAl₃材料的电子和声子散射,进而同时降低其晶格热导率(47%)和电子热导率(27%),使得总热导率降低至13.4 W·K^–1·m^–1, YbAl₃材料的最大ZT可达0.35。该研究表明,通过一步法放电等离子烧结工艺可以快速合成具有多尺度微结构的高热电性能YbAl₃块体材料。