中文摘要：

以不同氧化价和离子半径的金属原子作为填充原子，探索多原子复合填充的填充式方钴矿化合物的合成与制备方法，研究多原子复合填充对化合物的能带结构、载流子传输特性（包括载流子浓度、载流子移动度、载流子的有效质量等）、声子传输特性（包括声子的平均自由程、运动速率等）的影响规律，调整和优化组成、载流子及声子的性质，获得性能指数（ZT）大于1.3的高性能热电材料。本研究将为半导体热电材料性能优化提供重要的理论依据，并可望研制出具有重要实用价值的高性能环境协调型中温热电半导体材料。

结论摘要：

用熔融法结合放电等离子快速烧结技术制备出了双原子复合填充的单相RmMnFexCo4-xSb12 (R和M为填充元素Ce、Ca、Ba、Sm、Y等)化合物；结合 Rietveld结构解析以及XPS分析研究了两种原子复合填充skutterudite化合物的晶体结构、填充原子和框架原子的化学状态；研究了RmMnFexCo4-xSb12化合物的整体热导率和晶格热导率，分析了填充原子的填充总量、各原子填充分量及填充原子的离子半径对声子散射及晶格热导率的影响规律；研究了双原子复合填充对skutterudite化合物热电传输性能的影响规律。对于p型Ca0.18Ce0.12Fe1.45Co2.55Sb12化合物，获得的最大热电性能指数ZT值在750K时达到1.2，对于n型Ba0.3Ni.05Co3.95Sb12化合物，获得的最大ZT值在850K时达1.25。