材料學(xué)院劉福生、李均欽教授研究團(tuán)隊(duì)與北京大學(xué)深圳研究生院新材料學(xué)院潘鋒教授合作，論文《Heterovalent Substitution to Enrich Electrical Conductivity in Cu₂CdSn_1-xGa_xSe₄ Series for High Thermoelectric Performances》（異價(jià)替代提升Cu₂CdSn_1-xGa_xSe₄電導(dǎo)率獲得高熱電性能）于2015年3月20日在Nature出版集團(tuán)雜志《Scientific Reports》上出版。SCIENTIFIC REPORTS | 5 : 9365 | DOI: 10.1038/srep09365。第一單位為深圳大學(xué)，劉福生教授為通迅作者，已畢業(yè)碩士研究生王博為第一作者。在這之前，另一系列研究成果論文《Enhanced Thermoelectric Performance of Cu₂CdSnSe₄ by Mn Doping: Experimental and First Principles Studies》（Mn摻雜對(duì)Cu₂CdSnSe₄熱電性能提升：實(shí)驗(yàn)及第一原理計(jì)算研究）于2014年7月24日發(fā)表于Nature出版集團(tuán)雜志《Scientific Reports》上，SCIENTIFIC REPORTS | 4 : 5774 | DOI: 10.1038/srep05774。劉福生教授為第一作者，李均欽教授為通迅作者，第一單位為深圳大學(xué)。

熱電材料是通過材料內(nèi)部的載流子的輸運(yùn)來實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的材料。通電可以致冷，利用溫差可以發(fā)電。熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)具有制造工藝及結(jié)構(gòu)簡單、無傳動(dòng)部件、維修成本低、穩(wěn)定性好、使用壽命長、無排放、無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。然而轉(zhuǎn)換效率提高是目前科學(xué)研究人員致力于追求的重點(diǎn)。Cu₂CdSnSe₄因?yàn)槠鋸?fù)雜的結(jié)構(gòu)使其具有較低的熱導(dǎo)率，在熱電材料的研究領(lǐng)域中受到了關(guān)注，但是其電阻率相對(duì)較大，導(dǎo)致了熱電性能不高。

在系列研究中，研究團(tuán)隊(duì)利用Ga對(duì)Sn位及Mn對(duì)Cd位的摻雜，大幅度提高了材料的導(dǎo)電性能，從而提升了熱電優(yōu)值。研究還利用第一原理計(jì)算了摻雜對(duì)體系能帶結(jié)構(gòu)及電子態(tài)密度的影響。計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)得到很好的吻合。

研究得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（項(xiàng)目號(hào)：51171117, 51003060）及深圳市科技計(jì)劃研究項(xiàng)目（JCYJ20130329104944356, JCYJ20120613115247045）等資助。        （科學(xué)技術(shù)部）