Récemment, un groupe de recherche dirigé par le professeur Zhang Yongsheng de l'Institut de physique des solides, Les instituts des sciences physiques de Hefei ont expliqué avec succès les nouveaux mécanismes physiques derrière le ZnSe de type pyrite 2 .

ZnSe de type pyrite 2 composé a été prédit comme une forte anharmonicité et un thermoélectrique prometteur par la même équipe au début de cette année, tandis que le mécanisme physique sous-jacent derrière le composé est resté ambigu.

Les chercheurs ont analysé les spectres vibrationnels et les propriétés électriques du ZnSe 2 , et vérifié ses propriétés thermoélectriques.

Leurs résultats ont montré que les spectres vibrationnels du ZnSe 2 ont été caractérisés à la fois par les modes de phonons optiques à haute fréquence isolés dus à l'étirement des dimères Se-Se, et les modes de phonons optiques à basse fréquence avec une forte anharmonicité due aux modes de cliquetis des atomes de Zn, en particulier les rotations des atomes de Zn autour de ces dimères.

Par conséquent, ils ont proposé que l'existence de dimères Se-Se localisés conduit à la forte anharmonicité des modes de phonons optiques à basse fréquence et à la faible conductivité thermique.

Par ailleurs, leur analyse des propriétés électroniques a montré que le ZnSe 2 possédait les isosurfaces énergétiques complexes des bandes de valence et de conduction proches du niveau de Fermi, ce qui pourrait contribuer aux propriétés prometteuses de transport électrique du ZnSe de type p et de type n 2 . Les faibles conductivités thermiques et les propriétés prometteuses de transport électrique ont conduit à une grande figure de mérite thermoélectrique du ZnSe 2 pour le dopage de type p (ZT=2,21) et de type n (ZT=1,87).

Leurs études ont révélé l'effet du mécanisme physique derrière ce phénomène thermoélectrique qui pourrait être utilisé pour guider les chercheurs dans leur recherche de matériaux thermoélectriques prometteurs contenant des dimères non métalliques forts.