如果我们要阻止迫在眉睫的环境危机，杏耀代理我们必须找到有效和可持续的方法来避免浪费。一个有很大改进空间的领域是工业过程和技术设备的废热回收转化为电能。热电材料是这一领域研究的核心， ，因为它们允许以很少的成本进行清洁发电。

 

如果热电材料要应用于钢铁厂和运输等非常不同的领域，它们需要能够在高温和低温条件下运行。在这方面，“半海斯勒镍基合金”由于其吸引人的热电效率、机械强度和耐久性，目前备受关注。尽管人们花了很多精力来了解和改进这些特殊的合金，但科学家们发现很难解释为什么半赫斯勒镍基合金有这么高的转换效率。一些理论认为，材料晶体结构中的缺陷增加了其导热性，进而提高了其转换效率。然而，缺陷周围的晶体结构和它们的具体贡献是未知的。

 

在最近发表在《科学报告》上的一项研究中，由日本名古屋工学院的宫崎骏副教授领导的一支来自日本和土耳其的科学家团队，现在正试图把这个问题弄得清清楚楚!他们的研究将理论分析和实验分析结合在一起，以大规模晶体结构模拟和X?NiZrSn合金的射线吸收精细结构(XAFS)光谱。

 

利用这些技术，研究小组首先计算了一个额外的镍原子(缺陷)对NiZrSn晶体排列的结构影响。然后，他们通过不同类型的XAFS测量验证了理论预测，正如宫崎骏博士解释的那样:“在我们的理论框架中，我们假设晶格畸变是原子缺陷的结果，以执行第一流原理带结构计算。XAFS通过比较晶体结构的实验光谱和理论光谱，可以获得原子缺陷周围局部晶体结构的详细信息。这些观察使科学家们能够准确地量化镍缺陷在附近原子中引起的应变。他们还分析了这些变化导致更高的热导率(和转换效率)的机制。

 

这项研究的结果将在推进热电技术是至关重要的,正如宫崎骏博士所言:“我们希望我们的研究结果将有助于发展的战略集中在控制缺陷原子周围的应变,进而将允许我们工程师新的更好的热电材料。”希望这将导致热电转换技术的飞跃，并加速向一个更少浪费、脱碳的社会的过渡——在这个社会中，多余的热量不是简单地丢弃，而是作为一种能源被回收。

 

最后，宫崎骏博士强调，用于观察晶体结构中细微应变变化的技术可以很容易地应用于其他类型的材料，杏耀注册如用于自旋电子应用和催化剂的材料。

 

追求材料科学的细节当然会有很多收获，我们可以放心，这项研究标志着朝着更好的未来的正确方向迈出了一步!