我们研究组关注具有层状结构的氧化物的热电性能。层状的晶体结构类似一个Big Mac的汉堡包结构,其中一些层提供了导电面,其它层做为绝缘层。这个结构提供了一个分别调控电输运、热输运的平台。目前为止在层状结构的化合物中已经发现了一系列非常优秀的物理性质:比如铜基的高温超导体、铁基的高温超导体、高Seebeck系数的金属系统。在这样一个系统中同时具有Van der Waals键、离子键和共价键,因此能够实现对热的调控。具体而言我们在Bi2AE2Co2O8系统中研究了同价碱土金属掺杂实现了对该系统的电性质和热性质的调控。

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代表性工作:

(1)Bi2AE2Co2O8系统中,当碱土金属AECa换到Ba的时候,ab-面的电导从Anderson绝缘体转变到常规金属,而导致这一转变的物理原因来源于电子浓度的不同导致的Anderson转变。详细内容可见:APL, 105, 042105

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(2)Bi2AE2Co2O8系统中,当碱土金属AECa换到Ba的时候。Ab-面的热导率没有太大的变化,但是c-方向的热导率Bi2Sr2Co2O8Bi2Ca2Co2O8Bi2Ba2Co2O8高二倍。微结构的研究表明在Bi2Ca2Co2O8Bi2Ba2Co2O8分别存在着复杂的非公度和织构,这导致了这二个材料的热导率比Bi2Sr2Co2O8小二倍。详细内容可见:JAP, 118, 125108。

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