锡基包合物单晶体中的声子散射及其对热电性能的影响

热电材料的开发和应用具有节约能源和保护环境双重意义。热电制冷在微电子元器件的冷却方面更是传统制冷方式所无法取代。最近，在世界范围内新一轮研究开发热潮中，笼状包和物（clathrate）因为具有重掺杂半导体晶体的电性能又表现出类似玻璃的导热行为，所以有希望成为新一代热电材料而受到极大关注。然而，这类晶体表现出的奇异导热行为的起因还没有得到统一的理解。本项目拟用助溶剂法和Bridgman法等方法生长优质Sn基笼状包和物单晶体作为研究对象，克服目前研究中采用多晶体样品存在的样品依存性给实验结果分析带来的困难。通过电性能、热性能测量,光散射和中子散射等实验手段研究声子散射及其对材料的热、电输运特性的影响机理。阐明这类化合物晶体表现出类似玻璃态物质导热性的可能起因，为统一理解包括Ge基和Si基在内的笼状包和物的独特物理性质提供支持，同时也为优化这类材料的热电性能和新材料开发提供物理实验基础。