利好可穿戴柔性热电器件，哈工大塑性热电材料研究登 Nature

7 月 12 日消息，随着柔性电子器件的不断发展，可穿戴柔性热电器件的设计与开发备受关注，为了满足柔性热电器件的性能需求，需要一种兼具塑性与高热电性能的新型无机材料。

哈尔滨工业大学深圳校区研究团队在塑性热电材料领域取得重要进展，发现了铋化镁（Mg₃Bi₂）单晶在室温下兼具出色塑性变形能力与优异热电性能，研究成果发表于 Nature。

附论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07621-8

研究团队制备了厘米级高品质铋化镁单晶，该材料在室温下表现出优异的塑性变形能力，可以在室温下轻松实现弯折、扭曲等多种类型的塑性形变。

铋化镁单晶在面内方向的压缩应变超过 75%，拉伸应变高达 100%，这一数值相较传统热电材料高出了一个数量级，甚至超过了部分具有类似晶体结构的金属材料（例如钛、镁、锆、钴和铪）。

▲ 铋化镁单晶室温塑性变形能力

传统高性能热电材料多为无机半导体，材料在弯曲和拉伸状态下易发生断裂。与之相比，有机半导体通常具有良好的变形能力，但热电性能普遍低于无机材料。

优化后的铋化镁单晶在室温下还表现出优异的热电性能，碲掺杂的铋化镁（Mg₃Bi_1.998Te_0.002）单晶在面内方向的热电功率因子约为 55 μW cm^-1K^-2，室温热电优值 zT 约为 0.65，兼具优异的塑性与热电性能。