热电材料高精度加工

热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料，1823年发现的塞贝克效应和1834年发现的珀耳帖效应为热电能量转换器和热电制冷的应用提供了理论依据。

随着空间探索兴趣的增加、医用物理学的进展以及在地球难于日益增加的资源考察与探索活动，需要开发一类能够自身供能且无需照看的电源系统，热电发电对这些应用尤其合适。

课题组对基于多重有序结构调控的低温区用高效低成本热电材料与新型器件进行相关研究，探索基于激光诱导的低维异质界面热电薄膜的快速制备与性能调控。

主要针对传统热电薄膜材料沉积制备需要高真空度及加热等苛刻条件，利用飞秒激光的极窄脉宽、极高功率、热效应小和对材料无选择性等优点，探索基于激光诱导的低维异质界面热电薄膜的快速制备与性能调控新技术手段，旨在阐明飞秒激光参数对热电材料非平衡态定向生长的影响以及激光与材料之间的相互作用规律，并发展基于激光三维直写构筑低维热电多层异质界面三维结构新思路，获得具有三维超结构热电薄膜材料的可控制备。

具体研究基于激光诱导的热电薄膜低温、常压、快速生长技术及对微观组成性能的影响规律；研究激光诱导下热电薄膜取向及晶粒可控定向生长，并结合激光快速退火工艺消除制备过程中的缺陷和热应力，揭示微观定向结构与性能的相关性；研究基于激光直写的低维热电多层异质界面三维超结构构筑，探索界面对电声输运的作用机制，实现热电薄膜性能的大幅度提升。