中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)陳仙輝院士課題組借助穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置（SHMFF）超導(dǎo)磁體SM1，在拓撲狄拉克半金屬Cd₃As₂材料的熱電性能方面取得了重要進展，發(fā)現(xiàn)了其熱電性能在磁場中的極大增強效應(yīng)，該研究成果發(fā)表在《先進功能材料》（Advanced Functional Material）上。

　　能帶工程和聲子工程對熱電性能帶來提升似乎接近停滯，熱電領(lǐng)域亟需新的思想和方法來帶動新的變革。本工作利用強磁場極大的提升了不同載流子濃度的拓撲狄拉克半金屬Cd₃As₂單晶的熱電性能，最高的品質(zhì)因子ZT在450K、9T下達到1.24，已經(jīng)優(yōu)于目前商用的Bi₂Te₃ (零磁場下ZT~1)。研究認為，磁場中ZT的劇烈增加可以歸因于磁場對熱電勢系數(shù)的極大提升和對Lorenz數(shù)的快速壓制，這與Cd₃As₂中的線性能帶色散關(guān)系導(dǎo)致的極高遷移率以及其中輸運過程中小角散射過程起主導(dǎo)作用有關(guān)。

　　將磁場運用到拓撲材料以增強其熱電性能，使得熱電研究開始進入了量子材料領(lǐng)域，為尋找新的熱電材料體系開拓了新的方向，也為提升熱電性能提供了新的思路。

　　該工作得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院及合肥大科學(xué)中心項目資助。

    文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201902437。

　　不同載流子濃度的Cd₃As₂單晶ZT在磁場的劇烈提升