近日，我院宿太超教授团队在高温高压调控CoSbS化合物的晶体结构和热电性能方面取得重要进展。相关成果以《High-pressure and high-temperature induced phase transition and thermoelectric property modulation in CoSbS》为题发表在自然指数期刊《Applied Physics Letters》上，我院硕士研究生杨孟祥为论文第一作者，宿太超教授、朱红玉副教授和曲阜师范大学刘晓兵教授为论文通讯作者，该工作还得到了河南理工大学李尚升教授团队的重要支持。
团队采用高温高压合成技术，成功制备出两种晶体结构迥异的 CoSbS 化合物：常规正交结构（Pbca）和新型立方结构（P213）。经测试，两种结构的材料均展现出优异的热稳定性。研究表明，相较于正交结构，立方相 CoSbS 具有更高的能带简并度与更强的能带色散特性。这种独特的电子结构，赋予了立方相材料更为卓越的电输运性能。进一步研究发现，Ni 在立方 CoSbS 中的固溶度远高于正交相。利用这一特性构建的高密度点缺陷，对声子产生了强散射效应，有效降低了晶格热导率。通过上述优化，立方 CoSbS 的热电优值相比同方法制备的正交相提升了16% 。该成果为热电材料的晶体结构与电声输运调控研究提供了新路径。
（a）高温高压合成CoSbS的XRD图谱，（b）正交和立方CoSbS的晶体结构和热电优值
该研究得到了国家自然科学基金的资助
论文链接：https://doi.org/10.1063/5.0259170
（一审：宿太超；二审：朱鹏飞；三审：张富文）
