深圳大学物理与光电工程学院范平教授、李甫副研究员在纳米复合结构热电材料研究方面取得重要研究进展。他们发现过量的Br掺杂将诱导PnmaBi₂SeS₂基体相部分转变为PnnmBi₂SeS₂基体相策略，原位合成具有共格界面的准同成份、异结构（hoC-heS）的纳米复合材料，使材料的声子散射显著增强的同时，对电子的输运影响甚微，从而达到优化复合材料热电性能的目的，使该硫化物材料热电优值在500^oC提升到1.12。不同于以往报道的异成份、同结构（heC-hoS）或异成份、异结构（heC-heS）纳米复合材料，该研究利用掺杂诱导相转变实现同成份、异结构（hoC-heS）的纳米复合材料，属于一类新型的纳米复合热电材料。研究人员提出了一种由PnmaBi₂SeS₂-PnnmBi₂SeS₂组成的准hoC-heS纳米复合材料，由于两相之间的细微结构差异，在基体和第二相之间形成相干界面。研究发现溴掺杂引起了PnmaBi₂SeS₂到PnnmBi₂SeS₂的相转变，同时实验上观察到的铋-硒键长变化反映了PnnmBi₂SeS₂体系中依赖于掺杂的局部结构紊乱，这显著降低了晶格热导率而对载流子迁移率的影响较小。通过掺杂诱导相变设计具有同质组成和异质结构的纳米复合材料，实现电热输运性能的协同调控以增强热电性能，为设计高性能纳米复合材料提供了新的策略。该研究成果以题为“Homo-composition and Hetero-structure NanocompositePnmaBi2SeS2-PnnmBi2SeS2with High Thermoelectric Performance”发表于Nature Communications。