SCMs|铁电工程：铁电局部结构异质提高热电性能

GeTe是一种典型的铁电半导体，其性能可以通过掺杂各种元素进行优化。然而，由于难以直接观察铁电畴及其在温度和电流的实际工作条件下的演变，因此铁电畴壁对热电性能的影响仍然未知。

近日，武汉理工大学吴劲松教授等人在SCIENCE CHINA Materials上发表研究论文，基于对未掺杂的和Sb掺杂的GeTe晶体中铁电畴和铁电畴壁的原位实验研究，探究了铁电畴和铁电畴壁在外加电场和温度下的动态演化。由于掺杂引入的Sb³⁺和Ge空位的相互作用，产生了局部结构异质性，引入纳米尺寸的铁电畴，使畴尺寸减小、带电畴壁密度增大，从而大大提高了热电性能。

图1 晶体中铁电畴和铁电畴壁在外加电场和温度下的动态演化。

这项工作揭示了铁电畴壁增强热电半导体性能的基本机制，为高性能热电材料的发展提供了新自由度。

文章信息

Xiangyu Meng, Shuo Chen, Haoyang Peng, et al. Ferroelectric engineering: Enhanced thermoelectric performance by local structural heterogeneity. SCIENCE CHINA Materials, https://doi.org/10.1007/s40843-021-1927-9

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