东京都市大学的研究人员已经证明，杏耀代理“热电导电性”是衡量新开发的热电纳米材料维数的有效指标。通过研究单壁碳纳米管半导体薄膜、硫化钼和石墨烯原子薄片，他们发现了这个数字随电导率变化的明显区别，这与一维和二维材料中的理论预测一致。这种度量方法有望为热电材料提供更好的设计策略。

 

热电装置利用不同材料之间的温差来产生电能。最简单的例子是两种不同的金属条在两端焊接在一起形成一个环;加热一个接点而冷却另一个接点可以产生电流。这被称为塞贝克效应。它的潜在应用前景是有效利用日常生活中作为散热量而浪费的大量能量， 杏耀主管团队 ，无论是电力传输、工业废气，甚至是体热。1993年，有人提出理论，认为原子薄的一维材料具有创造高效热电装置所需的理想混合性能。这些研究成果导致了纳米材料的应用，如半导体单壁碳纳米管(SWCNTs)。

 

然而，有一个持续存在的问题阻碍了新设计和系统的准确描述。热电器件的关键特性是导热性、导电性和塞贝克系数。塞贝克系数是指在给定的温差下，不同材料之间的界面产生的电压。随着材料科学进入纳米技术时代，这些数字不足以表达正在创造的新纳米材料的一个关键特性:材料的“维数”，即材料的一维、2D或3d特性。如果没有一个可靠的、明确的度量标准，就很难讨论，更不用说优化新材料了，特别是它们的结构维度如何导致增强热电性能。

 

为了解决这个难题，由东京都市大学的Kazuhiro Yanagi教授领导的一个团队开始探索一个新的参数，这个参数最近被理论研究标记为“热电导电性”。与Seebeck系数不同，研究团队的理论计算证实，对于1D、2D和3D系统，随着导电性的增加，Seebeck系数的值也会发生变化。他们还通过实验证实了这一点，他们分别制备了单壁碳纳米管薄膜、硫化钼原子薄片和石墨烯，这是一维和二维的原型材料。实验结果表明，一维材料的热电电导率随电导率的升高而降低，而二维材料的热电电导率曲线则趋于平缓。他们还指出，这证明了材料的维数是如何被保留的，即使材料是在宏观薄膜中制备的，杏耀连接这对于利用某些结构的特定维数来改善热电性能的努力是一个巨大的推动。

 

结合理论计算，该团队得出结论，高热电导电性、高常规导电性和低导热性是新器件工程的关键目标。他们希望这些可衡量的、有形的目标将为最先进的热电设备的发展带来急需的清晰和统一。