东北林业大学理学院物理系刘瑞琪、柴森等在Lu掺杂Bi2Te3基热电材料的制备及其热导率研究方向取得了新进展，相关研究成果以“Lu掺杂Bi2Te3基热电材料的制备及其热导率研究”为题发表于《科学技术创新》期刊。
基材料是目前已知的室温附近性能最好的热电材料。但是其热电优值ZT仅趋近于1，对应热电转换效率不足10%，与实际应用的需求相差较远。该研究以p型赝三元Bi2Te3基热电材料为研究对象，采用机械合金化方法制备出Lu元素掺杂Bi2Te3基合金化热电材料粉末，并对合金化粉末进行烧结处理。通过分析烧结前后合金化粉末的XRD图谱，得出经过烧结处理的合金化粉末晶体的结构更加致密。把经过烧结的合金化粉末热压成型，制备出不同掺杂浓度（0wt%、0.5wt%、1.0wt%、1.5wt%、2.0wt%）、不同热压温度（170℃、200℃、230℃、260℃）的Lu掺杂赝三元Bi2Te3基热电材料块体。通过性能测试，发现Lu元素掺杂使Bi2Te3基热电材料的导热系数明显降低，最低降到了0.1938W/(m·K)。这一性能结果与未掺杂的Bi2Te3材料相比有显著的改善。而热压温度的不同对导热系数的影响较小。实验结果表明，通过Lu元素掺杂来进一步提升Bi2Te3基热电材料性能的方法具有很强的可行性，也为性能优化提供了新思路。
该研究工作是在信江波讲师的指导下完成的。硕士研究生刘瑞琪为论文的第一作者。该工作得到大学生创新训练计划项目资金（项目编号：201810225097）的支持。