物理与电子信息学院戴振宏与赵银昌课题组在热电、超导研究领域取得系列突破

作者:物理与电子信息学院时间:2025-12-13

热电材料和超导材料是凝聚态物理与功能材料领域的前沿研究方向,其基础机制与技术应用具有重要的科学与工程意义。热电效应能够实现热能与电能的直接转换,在余热回收和固态制冷等方面潜力巨大;而超导材料具有零电阻和完全抗磁性等独特性质,为能源传输、医疗成像及量子计算等技术提供了关键基础。然而,传统热电材料面临转换效率低、性能优化困难等挑战,而超导材料则长期受限于较低临界温度与复杂调控机制等。

戴振宏教授与赵银昌教授课题组长期聚焦于热电与超导领域研究,凭借深厚的学术积累与持续创新,发展出多种先进算法,显著提升了热输运、电声耦合、电子输运及超导物性等方面的计算精度与效率,为后续系统性研究奠定了坚实基础。在山东省重大基础研究项目及国家自然科学基金的支持下,该课题组在国际学术界逐渐崭露头角:在国内率先发展了基于Wannier-Fourier插值技术的电声耦合计算方法,同步实现了基于自洽声子理论的非谐晶格动力学模拟,并创新构建了新型非谐电声耦合算法,展现出突出的科研创新能力和国际竞争力。

2025年是戴振宏教授和赵银昌教授课题组硕果累累的一年。课题组共发表SCI论文25篇,取得多项重要进展。在半赫斯勒结构热电性质方面,成果“Unconventional lattice thermal transport and high thermoelectric performance in eight alkali-metal half-Heusler compounds AMgX (A = Li, Na, K, Rb; X = As, Sb, Bi)”发表于自然指数期刊《Physical Review B》;反赫斯勒化合物研究“Ultralow lattice thermal conductivity of Li2AgSb due to strong quartic anharmonicity”同样发表于《Physical Review B》。在电声耦合调制超导领域,论文“Superconductivity in hexagonal BC monolayer-based films”也发表在《Physical Review B》。银基黄铜矿热电输运研究“Rattling-induced effects of Ag atoms and anomalous phonon transport along with thermoelectric performance in silver-based chalcopyrite AgGaX2 (X = Se, Te)”发表于《Materials Today Physics》。Zintl相化合物研究“Revisiting thermoelectric transport in 122 Zintl phases: Anharmonic phonon renormalization and phonon localization effects”也发表于《Materials Today Physics》(五年影响因子10),彰显领域引领地位。主客结构热电材料工作“Rattling-driven low thermal conductivity in CsCaX(X= Bi,P) and anomalous optical phonon dominance in CsCaP”发表于《Physical Review Applied》,提供了新视角。此外,在协同调控实现超低热导率方面,突破性成果“Coordinated regulation of ultralow thermal conductivity by strong quartic anharmonic and wave-like phonon transmission”发表于《International Journal of Heat and Mass Transfer》,为热电材料设计提供了创新理论。

值得一提的是,目前课题组尚有8篇文章处于审稿阶段,其中两篇在《Physical Review B》处于第二轮评审,另两篇在《Physical Review Applied》亦已进入二审环节,一篇则处于《Energy & Environmental Science》的首轮评审中,未来有望取得更多重要进展。

这一系列研究成果为设计新一代高性能热电材料、新型超导器件等提供了宝贵的创新思路。以下是本年度代表作:

1、《Physical Review B》3篇:分别刊载于111, 174524 (2025);111, 094312 (2025);112, 224304 (2025),自然指数期刊。

2、《Physical Review Applied》1篇:刊载于24, 034028 (2025)

3、《Materials Today Physics》2篇:分别发表于60 (2026) 101979;56 (2025) 101769(IF = 10),属物理一区TOP期刊。

4、《International Journal of Heat and Mass Transfer》1篇:刊载于254 (2026) 127685(IF = 5.8)

5、《Journal of Materials Chemistry A》1篇:7,5106 - 5118(IF = 10.3)

6、《Chinese Journal of Physics》1篇:98 (2025) 175 - 190(IF = 4.6)

7、《Journal of Colloid and Interface Science》1篇:700 (2025) 138528(IF = 9.7)

戴振宏教授和赵银昌教授课题组在热电、超导等领域的成绩,不仅为学科发展做出了重要贡献,也为我国可持续能源战略等的实施提供了有力的科技支撑。相信在未来,该课题组将继续砥砺前行,取得更多突破性成果。

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