以CoSb3为代表的一类化合物具有较好的热电性能,一个重要原因在于其晶胞中存在尺寸较大的空洞,可以填入杂质原子。杂质原子的局域共振声子散射大幅度降低了填充CoSb3材料的热导率但不明显改变电导率,从而提高了材料的热电性能。这是一类典型的电子晶体声子玻璃材料,相关工作是目前热电材料研究前沿。05年,我们解决了对填充CoSb3材料的性能优化至关重要的空洞杂质填充的机理问题,揭示了决定填充量极限的物理因素,建立了预测填充量极限的系统方法,发现了一条寻找新的填充CoSb3材料的选择规则,结果在Phys. Rev. Lett.上发表。本项目计划结合此项成果,利用第一原理方法,寻找新型填充方钴矿化合物,同时开展多杂质填充CoSb3材料的掺杂机理和性能优化的理论研究。包括1)CoSb3中高填充量的新掺杂元素的寻找;2)多杂质填充时填充量变化规律及填充极限;3)多杂质填充CoSb3材料的热电性能优化。