激光誘導定向結晶的單晶SnSe熱電纖維：從一維纖維到多維織物
發布時間：2020-08-27 作者：HAPPY 分享到：
單晶材料由于其連續穩定的晶格，沒有缺陷和晶界，具有**的機械穩定性、低的光學損耗和優良的導電性，在高性能光學和半導體工業中得到廣泛應用。例如，單晶硒化錫(SnSe)是高性能熱電材料的紀錄保持者，能夠實現發電或制冷所需的熱電之間的**相互轉換。然而，硬質、笨重的SnSe無法應用在柔性和可穿戴設備中。
近日，新加坡南洋理工大學魏磊教授報道了一種獲得直徑從微米到納米的具有巖鹽結構和高熱電性能的超長單晶SnSe纖維的方法。
1）該方法**將SnSe熱拉伸到多晶的、高度柔韌的、超長的、機械穩定的柔性纖維狀襯底上。然后使用CO2激光器在整個光纖上將SnSe芯重結晶為單晶。理論和實驗研究均表明，單晶巖鹽SnSe纖維具有較高的熱電性能，可將862 K下的ZT值**提高至2。2）由此產生的單芯或多芯SnSe纖維不僅具有高性能的熱電性能，而且具有很高的機械柔韌性和穩定性，使其適用于廣泛的應用，特別是柔性和可穿戴的熱電電子產品。與化學合成不同的是，物理熱還原和激光重結晶制備單晶光纖的工藝適用于各種半導體材料和熱電材料，這為通過可接近的材料、晶體結構轉變甚至多核幾何形狀定制光纖的功能和性能提供了更多的可能性。這種簡單、低成本的方法為纖維狀單晶材料在從一維光纖器件到多維可穿戴織物的應用提供了一條有前途的途徑。Jing Zhang, et al, Single-Crystal SnSe Thermoelectric Fibers via Laser-Induced Directional Crystallization: From 1D Fibers to Multidimensional Fabrics, Adv. Mater. 2020DOI: 10.1002/adma.202002702https://doi.org/10.1002/adma.202002702
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