Onlangs, een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. Zhang Yongsheng van het Institute of Solid State Physics, Hefei Institutes of Physical Science hebben met succes de nieuwe fysieke mechanismen achter pyriet-type ZnSe . uitgelegd ₂ .

Pyriet-type ZnSe ₂ verbinding werd begin dit jaar door hetzelfde team voorspeld als een sterke anharmoniciteit en veelbelovend thermo-elektrisch, terwijl het onderliggende fysieke mechanisme achter de verbinding dubbelzinnig bleef.

De onderzoekers analyseerden de trillingsspectra en elektrische eigenschappen van ZnSe ₂ , en verifieerde zijn thermo-elektrische eigenschappen.

Hun bevindingen toonden aan dat de trillingsspectra van ZnSe ₂ werden gekenmerkt door zowel de geïsoleerde hoogfrequente optische fononmodi als gevolg van het uitrekken van Se-Se-dimeren, en de laagfrequente optische fononmodi met een sterke anharmoniciteit vanwege de ratelende modi van Zn-atomen, vooral de rotaties van Zn-atomen rond deze dimeren.

Daarom, zij stelden voor dat het bestaan ​​van gelokaliseerde Se-Se-dimeren leidt tot de sterke anharmoniciteit van laagfrequente optische fononmodi en de lage thermische geleidbaarheid.

Verder, hun analyse van elektronische eigenschappen toonde aan dat ZnSe ₂ bezat de complexe energie-iso-oppervlakken van zowel valentie- als geleidingsbanden nabij het Fermi-niveau, die zouden kunnen bijdragen aan de veelbelovende elektrische transporteigenschappen van p-type en n-type ZnSe ₂ . De lage thermische geleidbaarheid en veelbelovende elektrische transporteigenschappen leidden tot een grote thermo-elektrische verdienste van ZnSe ₂ voor zowel p-type (ZT=2.21) als n-type (ZT=1.87) doping.

Hun studies onthulden het effect van het fysieke mechanisme achter dit thermo-elektrische fenomeen dat gebruikt zou kunnen worden om onderzoekers te begeleiden bij het zoeken naar veelbelovende thermo-elektrische materialen die sterke niet-metalen dimeren bevatten.