Page 99 - 优秀学员达人录

上海市青少年科学创新工作站
优秀学员达人录

中国科学院上海硅酸盐研究所材料科学与工程实践工作站
就读于上海市奉贤中学
科创语录：若无某种大胆放肆的猜想，
一般是不可能有知识的进展的。
达人 徐昊博

探究热电技术 提高能源利用效率

热电技术能够实现电能和热能之间的相互转换，将这部分低
品位的热能转化为电能，能有效提高能源的利用效率，节约能源，
因此我开展了《硫银锗矿族化合物 Cu 8 GeSe 6 热电性能研究》这
一课题。
最近几年，在 Cu 2 Se 材料中报道了一种新颖的热电材料设计
概念，即“声子液体 - 电子晶体”概念，这一概念中，材料存在
两种亚晶格，一种刚性的亚晶格保证了材料较好的电传输性能，
另一种类液态的亚晶格由可以自由移动的铜离子构成，能够强烈
我学习生活过程中，为我提供了继续下去的动力。科研工作者
地散射声子，甚至消除部分横波声子振动模式，从而使材料具有
尚能忍受得住如此冗长的探索时间，而我们作为学生，又何须
异常低的晶格热导率。这种较好的电传输性能与极低晶格热导率
为了眼前的这点挫折而气馁？
的组合，使得这类材料的 zT 值达到 1.5 以上。而硫银锗矿族化
在经历了这次科研工作站的活动之后，我也深切地意识到
合物 Cu 8 GeSe 6 就是一类类液态材料，引起了我强烈的好奇心，
参加科研活动的必要性与裨益性，如果以后能够有机会再次参
于是便着手开始了这项研究。
加类似或相同的科研活动，我必定全力以赴，以最好的状态完成。
主要方法有：
1、通过熔融 - 淬火 - 长时间退火 -SPS 烧结制备 Cu 8 GeSe 6
材料，调整制备工艺，利用 XRD、SEM、EDS 表征样品的成分及
结构信息，确定最优的工艺参数，以获得均匀及机械性能良好的
样品，使基体 Cu 8 GeSe 6 具有较高的热电优值。
2、尝试优化 Cu 8 GeSe 6 性能，通过各类元素的掺杂，比较并
总结不同的掺杂元素与浓度对材料热电性能的影响。
有主见
3、研究 Cu 8 GeSe 6 具有极低晶格热导率的原因，探索材料结
思考问题全面
构与本征低热导率之间的关系。
本实验的主要难点在于控制材料的用量。对此我们采取排水
法，来测定所研究材料的体积，但实际上这一切远远比我们想象
徐昊博同学拥有从多角度看问题的能力，可以提出自己
得要复杂，首先水的密度在不同温度时有所不同，所以还要利用
的观点。学习态度端正，参加实验活动很积极。具体实验中，
温度计测定温度再得出水的密度，而排水的过程中不能有气泡等
他拥有很好的实际操作能力，并且能够冷静地思考问题。在
产生。解决这一难关唯一的途径，便是一颗永恒而耐心的内心。
本小课题中，他主要进行了硫银锗矿族化合物 Cu 8 GeSe 6 热
电性能的研究，发现 Te、Ag 固溶有效提高了电导率，使 zT
科研精神是对希望的不懈追求 值达到基体材料的 1.4-1.5 倍。通过体验这次小课题，他能够
基本掌握科学研究和分析的一般流程。在最终的答辩中，徐
工作站的经历让我与科研工作者之间的距离不再是遥不可
昊博同学思路清晰、表达流利，针对老师提出的问题也可以
及，也让我体会到了科研工作并不是我们想象得那么高不可攀，
做出令人满意的回答。
相反，这些工作是以解决实验问题为导向。这样的实践过程也
使我大开眼界，大国之工匠，不仅是伟大可敬可亲的，更是朴
——指导老师：中国科学院上海硅酸盐研究所
实无华的，这也给我上了一堂我在学校中无法学到的课，平凡
副研究员 仇鹏飞
可贵，但更可贵的是对自身的肯定以及对希望的不懈追求，我
想这便是真正的科研精神，有时犹如一座指明方向的灯塔，在

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