北京高压明升体育app研究中心的研究人员与中美明升体育app家合作利用压缩晶格诱发拓扑相变，在室温下将铬掺杂的铅硒体系的热电优值提高到1.7，远高于此前普遍认可的室温最高值。这一发现不仅提供了一种提高热电优值的新方法，也为未来热电材料在室温下的技术应用，特别是解决手机相关微电子器件的发热问题带来曙光。相关成果10月7日在线发表于《自然—材料》。
热电材料是一种直接将热能和电能相互转换的功能材料，其转化效率由热电优值确定。研究发现，一旦该值大于3，热电器件的转化效率将可能超过30%，这与煤、石油等传统燃料的转换效率几乎相当。历史上，室温下最高热电优值长期在1附近徘徊，而解决像手机这类微电子器件的发热问题，迫切需要显著提高室温下的热电优值。
研究者选择1%铬掺杂的硒化铅作为研究对象，借助金刚石对顶砧高压装置，通过自主研发的高压热电性质综合测量系统，获得了像山峰一样的热电优值随压力变化的表现形状。他们发现，在施加压力作用下，热电优值先如爬坡般增加，到3万大气压附近达到最高值1.7，而后随着压力的进一步增加而缓慢下降。
通过比较实验和理论结果，研究者发现，在热电优值最佳表现的地方，材料发生了拓扑相变，由最初的带状绝缘体转变成拓扑晶体绝缘体。而后者作为一种新型的量子现象，是近年来材料明升体育app和凝聚态物理关注的一个焦点。该项研究将热电效应与拓扑绝缘体关联起来，同时发现了实现拓扑绝缘态的新途径，即采用压缩晶格这一洁净有效的方法。（来源：明升官网明升体育app报 闫洁）
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