随着全球对能源高效利用的需求日益迫切，热电材料作为一种能够实现热能与电能直接转换的关键技术备受关注。此次会议聚焦先进热电材料的设计与器件物理机制，主题涵盖半哈斯勒合金的原子占位、低热导率的中子散射研究，以及热电晶体管与发电器件的性能优化，旨在通过多尺度模拟与实验手段推动该领域的创新发展。
本次线上研讨会，我们非常荣幸地邀请到同济大学骆军教授、南京工业大学宋坤教授、北京科技大学徐桂英教授和中国科学院高能物理研究所王保田副研究员共同带来精彩的学术报告。欢迎大家积极参与！
会议信息
会议时间
2026年4月17日19:00-21:00
会议形式
线上会议
会议议程
| 1 | 19:00-19:05 | |||||||||||||||||||
| 会议开场 | ||||||||||||||||||||
| 2 | 19:05-19:30 | 骆军 教授 | |||||||||||||||||||
| 半哈斯勒合金中填充原子的占位规则及电子结构图像 | ||||||||||||||||||||
| 3 | 19:30-19:55 | 宋坤 教授 | |||||||||||||||||||
| 热电材料在发电器件中的性能预测及优化 | ||||||||||||||||||||
| 4 | 19:55-20:20 | 徐桂英 教授 | |||||||||||||||||||
| 热电晶体管器件的热电性能 | ||||||||||||||||||||
| 5 | 20:20-20:45 | 王保田 副研究员 | |||||||||||||||||||
| 低热导材料的中子散射及第一性原理研究 | ||||||||||||||||||||
| 6 | 20:45-21:00 | |||||||||||||||||||
| 提问交流环节 | ||||||||||||||||||||
观看通道
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主讲嘉宾
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骆军 教授 同济大学
1999和2002年先后在北京科技大学获学士和硕士学位，2005年获中国科学院物理研究所博士学位。2005年9月至2006年10月德国柏林自由大学物理系洪堡学者，2007年2月入选中国科学院物理研究所“引进国外杰出人才计划”，2007年2月至2013年10月任中国科学院物理研究所副研究员、博士生导师、课题组长。2013年10月至2023年4月任上海大学材料科学与工程学院特聘教授、博士生导师。2023年4月起任同济大学材料科学与工程学院长聘教授、博士生导师。主要从事无机功能材料的相结构调控研究，目前重点开展热电材料的高通量制备与表征、以及电热输运性能协同调控研究。承担国家重点研发计划课题、国家自然科学基金项目等十余项。在国内外科技学术期刊、包括 Nature Communications、Science Advances、Advanced Materials 等发表SCI收录学术论文200余篇，被SCI引用7600余次，其中他引超过7200次。先后获得国际Ludo Frevel晶体学奖学金 (2005年)、中国科学院院长特别奖 (2005年)、中国科学院优秀博士论文 (2006年)、全国优秀博士学位论文提名奖 (2007年) 等奖励。现任中国物理学会X射线专业委员会副主任委员，中国材料研究学会热电材料及应用分会常务理事，中国金属学会功能材料分会委员等。
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报告题目：半哈斯勒合金中填充原子的占位规则及电子结构图像
报告简介：半哈斯勒合金是热电、自旋电子等领域的关键功能材料，传统整数配比体系受18/24价电子规则限制，半导体相稀缺。空位填充型非化学计量半哈斯勒合金通过调控4c与4d间隙位的填充量，突破整数配比约束，大幅拓宽半导体材料体系。我们基于实验和第一性原理计算，系统阐明过渡金属半哈斯勒合金中填充原子的占位机制与电子结构图像：提出4c位优先满占、4d位有序分布、4d位尺寸选择性填充三大核心占位规则，揭示4c–4d几何对称性破缺与轨道耦合对能带形成的调控作用；建立s²p⁶d¹⁰、s²p⁶d¹⁰+β×d⁶、s²p⁶d¹⁰+β×d¹⁰三类带隙形成机制，明确价电子计数与填充系数 (α、β) 的定量关联，解释非化学计量体系从18至28价电子连续可调的半导体行为。占位无序会削弱4c–4d轨道杂化、缩小带隙并诱发弱金属性，而有序占位可稳定晶体结构并保障优良半导体特性。该研究构建了半哈斯勒合金填充改性的统一理论框架，为热电转换器等器件的高效半导体材料设计提供简明规则与理论支撑。
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宋坤 教授 南京工业大学
南京工业大学教授，九三学社社员。博士毕业于南京航空航天大学固体力学专业，师从高存法教授。先后在加拿大阿尔伯塔大学、河海大学和中科院宁波材料所从事热电材料及器件的研究工作，现隶属于南京工业大学副校长凌祥教授团队。主持国家自然科学基金、中国博士后科学基金、江苏省“青托工程”、南京工业大学“拓原工程”等科研和人才类项目，在 PRL、IJSS、IJHMT 等期刊发表SCI论文60余篇；申请或授权国家发明专利12项；获2021年江苏省优秀博士学位论文奖，2023年工信部能源电子大赛三等奖，2025年绿色降碳应用实践奖等。现为中国力学学会会员，担任SCI期刊 Materials 青年编辑、Symmetry 特刊编辑、《能源科学与技术》期刊编委。
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报告题目：热电材料在发电器件中的性能预测及优化
报告简介：热电器件在可穿戴设备供电、低品位余热回收等领域下展现出了巨大的应用价值。然而，现有热电器件的实测性能远低于理论预测值，严重阻碍了新型热电材料的性能验证和器件优化。由Peltier效应引起的热跳跃是除界面阻外影响器件效率的主要因素。对于常见的热电器件，热跳跃对转换效率的影响约为10%。考虑热跳跃和界面电阻的联合影响，热电器件的理论效率首次与实测值吻合。另一方面，热电材料参数密切依赖于温度，但仍缺乏评估发电过程中材料参数随温度变化趋势的指标。电流密度的相对标准差 (RSD) 可有效评估温度依赖热电材料的发电性能。对于平均ZT值相同的材料，RSD越低则转换效率越高。相关理论在具有不同RSD的碲化铋材料中得到了验证。将具有较低RSD的n型和p型材料制备成热电器件，在低于300K温差下实现了7.82%的转换效率，是商用碲化铋器件效率的2倍。相关研究为热电器件的性能预测及优化奠定了基础。
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徐桂英 教授 北京科技大学
教授，博导。分别于1983和1995年在东北大学获得学士和博士学位，自1998年开始专业从事热电半导体材料和器件的研究，作为课题负责人承担过国家自然科学基金、国家纳米“863”、国家重大科技项目子课题等项目，提出了热电晶体管发电和制冷器件的概念和原理，提出了热电忆阻器的概念和原理，基于热力学吉布斯自由焓与费米能级的关系提出了热电材料的高通量筛选方法，提出了具有离子导电参与的双载流子半导体材料是未来高性能热电材料的研究方向之一等研究成果，发表论文100多篇。
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报告题目：热电晶体管器件的热电性能
报告简介：自2018年首次提出热电晶体管的概念和原理以来，徐桂英教授课题组对热电晶体管发电器件和热电晶体管制冷器件的工作原理和热电性能进行了一定的研究，研究结果表明，热电晶体管发电器件能够解耦热电参数-电导率和Seebeck系数的强相关耦合特性，在50 K温差、最大功率模式下能够实现8.69%的热电转换效率；热电晶体管制冷器件因为其可用分别调控发射基和集电极的输入电压可用大大提高器件的制冷性能，在基极尺寸为12.78 nm左右时，器件的最大制冷温差可以达到174.15 K左右，该值远远大于常规单级器件的70 K温差。关键词：热电，热电晶体管发电器件，热电晶体管制冷器件。
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王保田 副研究员 中国科学院高能物理研究所
中国科学院高能物理研究所副研究员，东莞研究部科研发展部先进材料计算实验室主任。2011年于山西大学获理论物理博士学位，2011-2015年在瑞典乌普萨拉大学和美国纽约州立大学宾厄姆顿分校进行博士后研究，2016年起到中国科学院高能物理研究所-中国散裂中子源工作，主要使用第一性原理、分子动力学及中子散射实验研究凝聚态材料的结构和物性。主持国家自然科学基金面上项目、NSAF联合基金、青年项目及广东省量子战略专项和面上项目等。在 Natl. Sci. Rev.、Nat. Commn.、Npj Comput. Mater.、Chi. Phys. Lett.、PRB 等SCI期刊发表论文190余篇，他引5000余次，H指数43，论证了一系列锕系强关联氧化物的电子关联和晶格动力学，近期在热电材料、离子导体和BCS超导研究方面持续取得进展。获山西省优秀博士论文奖 (2011)、山西省自然科学三等奖 (2015)、高能所引进优秀人才 (2016)、中国工程物理研究院科技创新二等奖 (2018)、湖南省自然科学三等奖 (2024) 等。长期为 Phys. Rev. Lett.、Nature Communications、Matter、Nano Lett.、Chi. Phys. Lett.、PRB 等期刊审稿。
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报告题目：低热导材料的中子散射及第一性原理研究
报告简介：研究团队结合第一性原理计算、中子衍射 (中国散裂中子源多物理谱仪MPI)、非弹性中子散射 (J-PARC非弹谱仪AMATERAS、中国散裂中子源高能非弹谱仪HD) 对近年来实验合成的具有超低晶格热导率的有序晶体CsAg5Te3、CsCu4Se3及Cu3BiS3进行了研究。我们发现CsAg5Te3在8-700 K宽温区结构稳定：没有发生结构相变及超离子态转变；Ag-Te/Ag-Ag健从300 K升温至500 K有明显软化行为。Ag离子类液态的振动行为导致强声子非谐及低晶格热导。CsCu4Se3的粉末衍射表明材料结晶度良好，随温度增大未发现有明显的局域畸变，反应了声子非谐源自离子大位移振动。中子粉末衍射揭示了Cu3BiS3晶格的热膨胀和负热膨胀；这种复杂的温度行为与Cu离子的各向异性原子位移参数 (ADP) 息息相关；高温下，Cu离子具有极大的ADP，表现出固体电解质行为。
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主办单位
合作单位
Materials 期刊介绍
主编：Maryam Tabrizian, McGill University, Canada
主要关注材料科学与工程研究相关各个领域的最新研究成果，包括但不限于高分子、纳米材料、能源材料、复合材料、碳材料、多孔材料、生物材料、建筑材料、陶瓷、金属等，以及材料物理化学、催化、腐蚀、光电应用、结构分析和表征、建模等。
| 2024 Impact Factor |
3.2 (JCR Q2*) |
| 2024 CiteScore |
6.4 (Scopus Q1*） |
|
Time to First Decision |
15.5 Days |
|
Acceptance to Publication |
3.6 Days |
*JCR Q2 at “PHYSICS, APPLIED” and “METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING” Categories
*Scopus Q1 at “Condensed Matter Physics” Category
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