建筑工程找工作哪个网站好,手机回收站,wordpress 置顶顺序,那些网站可以上传自己做的视频全世界只有3.14 % 的人关注了 青少年数学之旅 2019年9月27日#xff0c;国际顶尖期刊《科学》#xff08;Science#xff09;杂志在线以全文Article的形式发表了北京航空航天大学材料科学与工程学院赵立东教授课题组在热电材料研究上取得的新进展#xff0c;北京航空航天大… 全世界只有3.14 % 的人关注了 青少年数学之旅 2019年9月27日国际顶尖期刊《科学》Science杂志在线以全文Article的形式发表了北京航空航天大学材料科学与工程学院赵立东教授课题组在热电材料研究上取得的新进展北京航空航天大学在读博士生、三峡大学本科毕业生何文科为第一作者。 第一作者 何文科 北航2018级博士研究生 导师和通讯作者赵立东 第一单位北京航空航天大学材料科学与工程学院 热电转换技术是一种利用Seebeck效应温差发电和Peltier效应通电制冷实现电能与热能相互转换的技术具有系统体积小、无运动部件、无磨损、无噪音和无污染等诸多优点在废热发电和电子制冷等关键领域有着重要的应用如利用热电材料的温差发电技术是深空探测中不可替代的能源技术。 热电转换效率是衡量其热电材料性能的重要参数由热电性能优值ZT值决定其中 所以性能优异的热电材料应同时具有大的温差电动势S维持大的温差电压、高的电导率σ减少焦耳损耗和低的热导率κ保持大的温差。然而这些热电参数是相互纠缠耦合的严重制约了ZT值的提高有效地调控这些复杂耦合的热电参数是提高ZT值和转换效率的关键。近年来提高ZT值的策略层出不穷如通过点缺陷、位错、界面、结构纳米化等多尺度缺陷设计降低热导率κ调整电子能带结构、晶体结构对称性、相转变等实现高的电传输性能引入磁性纳米粒子实现电-声-磁协同调控直接寻找具有本征低热导κ或高功率因子PF的热电材料 或通过高通量计算手段筛选有效热电材料等。 2014年SnSe被发现是一种具有强非简谐效应的热电材料后 (Nature 508 (2014) 373-377)又相继发现了SnSe的多价带传输特性Science 351 (2016) 141-144和SnSe的面外方向“二维声子 / 三维电荷”传输特性Science 360 (2018) 778-783。与此同时该课题组近年来以开发低成本、环境友好、储量丰富的热电材料为目标。与同IV-VI族热电材料相比PbTe, PbSe, PbS, SnTe, SnSe其中Te的储量丰度是0.001ppmSe为0.05ppmS为420ppm可见SnS是具备以上特征的最具吸引力化合物之一但面临的挑战是如何改善SnS的电传输性能电导率和温差电动势。由于硫化物的强电负性和宽带隙一直不被认为是一种电的良导体。经过2年的探索研究摸索出了SnS晶体的生长方法通过利用晶体的各向异性在层内方向获得了高于多晶材料J. Mater. Chem. A, 2 (2014) 17302-1730610-15倍的迁移率J. Mater. Chem. A, 6 (2018) 10048-10056成功地改善了SnS的电导率。 热电材料不但需要好的电导率也需要大的温差电动势这是一对受载流子浓度制约的矛盾。本次工作主要集中在温差电动势和电导率的优化上即有效质量m*和迁移率μ的协同调控也是一对矛盾调控优化程度可由品质因子β来衡量。 实验上首先通过变温同步辐射测试获得了不同温度下的原子占位信息结合电子能带结构计算研究发现在SnS材料中存在多个价带随温度的协同互动示意图如下。 即多个价带经历了收敛增加有效质量和减小迁移率相交收敛与分离以及分离减小有效质量和增加迁移率三个过程。进一步研究发现这一多价带随温度的演变过程可以通过在SnS中引入Se实现增强如下图所示。 通过能带结构调控固溶Se使价带尖锐化同时更多的价带参与传输进一步增强电输运性能。 同时发现Se的引入还可使多价带尖锐化减小有效质量和增加迁移率而且还可促进更多的价带第四个价带参与传输维持较大的有效质量。引入Se后在迁移率提升的同时维持了大的有效质量从而获得了大的品质因子β使SnS晶体在整个温区内实现了很高的电传输性能甚至优于具有多价带传输特性的SnSe晶体Science 351 (2016) 141-144。SnS晶体的最大ZT值从 ~ 1.0提高到 ~ 1.6整个温区内平均ZT值达到 ~ 1.25。与同IV-VI族热电材料相比SnS是一种环境友好environmentally-friendly、高效high-efficiency、高性价比cost-effective的热电材料在未来大规模的热电器件应用中极具吸引力。 论文原文链接 https://science.sciencemag.org/content/365/6460/1418 2019年10月何文科曾接受《三峡大学报》采访以下为采访全文 科研路上的“攀登者” ——记90后校友何文科 何文科男1994年出生于湖北省仙桃市。2016年本科毕业于三峡大学并获得优秀毕业生称号。同年9月考取北京航空航天大学硕士研究生进入赵立东教授课题组并于2018年继续攻读博士学位。研究生期间主要研究硫化锡SnS层状结构材料的制备及其热电传输性能的研究目前共发表SCI论文6篇其中第一作者2篇申请国家发明专利1项。 迷茫中成长 忙碌后坚定 “很多人在踏入大学时都很迷茫有些人浑浑噩噩的度过了而有些人找到了人生方向不同的人有不同的选择从而造成的结果也就不同。”何文科在回北京的火车上接受采访时如此说道这是他对自己求学生涯的回顾自审也是一种经验的分享。 “每个人到达一个新的陌生环境都会感到迷茫与此同时也会对未来的生活有一种期待。这时候脑海里就会蹦出很多对未来的想法。我一边成长却又迷茫慢慢的找到了自己感兴趣的东西也正是这些推动着我学会新知识开始为了自己的兴趣而忙碌也在忙碌中渐渐找到了接下来的路途。” 困难中面对 失败后提升 “当然会遇到困难经常是一波未平一波又起。”说到求学路上的困难和失败虽然满面笑容却也听得出何文科语气中的一丝无奈。无数次实验出错无数次的校对有误差对实验方案的一次次修改这在何文科看来已经是生活常态与取得的成果相比其中所经历的困难与失败更是要多得多。 “困难和挫折的确会消磨一个人的意志但同时也会让你有更深刻的重新认识让自己知道什么是自己可以做到的或可以做得更好的什么是自己需要去学习去提升的。每一段痛苦和挫折都是宝贵的经历年轻时不要怕犯错误或失败。只有自己经历过后看待问题的角度和方式才会更深刻这对自己的成长是有好处的。所以勇敢地去面对去经历然后当再次遇到困难时你就会感谢过去的自己。” 挫折是在所难免的但风雨过后总能见彩虹1994年出生的何文科已经以第一作者身份发表了Science论文这也让他对未来增加了更多期待和展望。 积累中坚守 为学弟学妹立标 何文科的研究方向是热电材料是一种实现热能和电能相互转化的功能材料。上世纪50年代热电材料就在深空探测中成为不可替代的供电电源。现在也应用于汽车工业中尾气的回收利用便携式的冰箱可穿戴电子设备等等多方面。此外作为能源转化材料其拥有系统体积小、便携、安全、稳定、无噪音、无污染等诸多优点未来的发展潜力巨大也是何文科愿意为之奋斗的原因。 “踏实主动积极做事情很认真很踏实主动找老师纠正自己的错误重复做很多次实验来验证实验结果的准确性。正是这些品质促进了他的成长。”这是何文科本科指导老师乔秀清对他的评价。从字里行间中可以读出乔秀清老师的自豪感。他的本科同学张伟民说他“有着很积极的生活态度大气不拘小节是一个可以做大事的人。” 导师是大学生学习生活中很重要的一个角色但更重要的是学生自己对科研执着追求的精神。 乔秀清老师多次强调了“踏实”这个词称赞何文科在本科学习以及考研过程中所表现出来的踏实劲。 关于何文科的未来乔秀清老师说:“他有着对科研执着追求的精神和毅力以后会前途无量。一般读博士的前两年是一个积累的过程现在他才博士一年级只发表一篇science论文就已经一鸣惊人了后两年时间内他应该还会有其它的成果。待博士3年毕业时一定会成绩斐然。” 乔秀清老师在给学生上课时常鼓励学生以何文科为学习榜样。在她所指导过的学生当中目前在science上发表文章的仅何文科一人浓浓自豪感油然而生。 乔秀清老师鼓励材化专业的学生要有信心21世纪科技发展以信息、能源和材料为三大支柱而信息、能源更是以材料为载体材料专业发展前途光明。 何文科所攻读的热电材料正是这其中的热门专业之一未来可利用热电材料的温差发电技术来进行深空探测。她还感慨学材料专业的人承载着非常多的期望也有一个非常光明的未来。 她发出呼吁同学们要有热爱专业的信心与决心既然作出了选择就要为之努力奋斗。 作为一名90后的时代新青年何文科决定走上这一条科研的“挑战路”而这一走也再没停下来虽然很苦很累但走这条路上他无怨也无悔。 94年出生的他已经是一个科研大牛了在看文章的各位也要加把油 转载来源中外学术情报 部分素材源于网络版权归原作者所有 如有侵权请留言联系删除感谢合作 微信公众号“少年数学家” 提供丰富的数学课外知识 数学人物、数学趣谈、科技与数学 想让孩子懂得更多有趣的数学 记得关注“少年数学家”
