最近，材料学院胡利鹏助理教授在材料领域权威顶级期刊Advanced Science发表高水平论文，题目为“Medium Entropy-enabled High Performance Cubic GeTe Thermoelectrics”（影响因子IF=16.806），深圳大学为第一完成单位，芝世珍同学为第一作者，胡利鹏助理教授为第一通讯作者，这是课题组继去年在Advanced Functional Materials发表高水平论文以来又一次发表高水平研究成果，提高了深圳大学在该领域的影响力。
该文章引用中熵合金（1R <△S<1.5R）的概念并在GeTe基热电材料中获得了高zT和无相变之间的平衡。通过高熵效应将GeTe的相变温度抑制到300 K以下，提高了晶体结构对称性和能带简并度，同时Mn-Pb-Sb-Cd共合金化促进能带收敛、增加能带有效质量，极大地增强了Seebeck系数a，弥补了迁移率mH下降对PF的不利影响。该文章还应用HRTEM技术分析了微观结构对其热性能的影响，指出共合金化引入了多尺度微观结构，包括微米级第二相、纳米级应力簇、原子级位错、晶格扭曲和间隙原子簇等强烈散射了声子，在873K晶格热导率kph降至约0.30 Wm−1K−1，低于GeTe的无定形态。最终立方样品Ge0.63Mn0.15Pb0.1Sb0.06Cd0.06Te在873 K时zT为2.1，在300 ~ 873 K时zTave为1.3，维氏硬度为270。这些结果不仅促进了GeTe材料的实际应用，而且是新兴熵工程领域的突破。
该工作获得了国家自然科学基金（52071218，51725102，51861145305和51701126），深圳市科学技术研究资助项目（JCYJ20180305124020928）的支持。
论文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202100220。
深圳大学材料学院
