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单晶Mg3Bi2热电材料的塑性
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单晶Mg3Bi2热电材料的塑性 ▲ 作者：Peng Zhao, Wenhua Xue, Yue Zhang, Shizhen Zhi, Xiaojing Ma, Jiamin Qiu, et al. ▲链接： https://www.nature.com/articles/s41586-024-07621-8 ▲摘要： 大多数最先进的热电材料是无机半导体。由于定向共价键，其通常在室温下表现出有限的塑性，例如，拉伸应变小于5%。 研究组发现单晶Mg3Bi2在沿（0001）平面（即ab平面）施加张力时显示出高达100%的室温拉伸应变。该值比传统热电材料至少高出一个数量级，且优于许多以类似结构结晶的金属。 实验结果表明，变形的Mg3Bi2中存在滑移带和位错，表明位错滑动是塑性变形的微观机制。化学键分析揭示了多个低滑移势垒能面，表明Mg3Bi2中存在多种滑移体系。此外，滑移过程中连续的动态键合防止了原子面解理，从而保持了较大的塑性变形。 重要的是，碲掺杂的单晶Mg3Bi2在室温下沿ab平面显示出约55μW/cm·K2平方的功率因数和约0.65的品质系数，优于现有的延展性热电材料。 |
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