新闻网讯 近日，我校材料复合新技术全国重点实验室吴劲松教授团队在柔性热电材料研究领域取得重要进展。研究成果以“Room-temperature plasticity in Ag2Te induced by Ag ions hopping”为题，发表在Nature Communications上。我校材料复合新技术全国重点实验室为第一通讯单位，吴劲松教授为通讯作者，博士生郭安安和博士生刘可可为共同第一作者。
柔性半导体材料在可弯曲热电器件、可穿戴电子设备等领域具有巨大的应用潜力。然而，大多数无机半导体由于其共价键或离子键的本质，在室温下表现出极大的脆性，限制了其在柔性器件中的应用。如何使无机半导体在保持高性能的同时获得良好的加工塑性，一直是该领域面临的科学难题。
在此背景下，本研究聚焦于碲化银（Ag2Te）这一近室温高性能热电材料。通过原位扫描/透射电子显微镜（S/TEM）技术，研究团队直接观察到了Ag2Te中一种全新的变形机制——“离子跳跃介导的畴转动”（ionic-hop-mediated domain rotation）。研究发现，在应力作用下，银离子通过跳跃至相邻空位，能够有效稳定变形后的碲（Te）亚点阵，并促使晶格发生约92.2°的协调转动，从而释放塑性应变。这种机制使Ag2Te在保持长程有序晶体结构的同时，展现出优异的室温塑性（块体拉伸应变超过12%）。
此外，第一性原理（DFT）计算进一步验证了该机制的物理本征性，证实了应力诱导的银离子跳跃是激活晶格协调转动、提升材料塑性的关键。该研究不仅揭示了无机半导体在原子尺度上的独特变形行为，还展示了Ag2Te优异的室温热电性能（ZT值约为0.67，400K），为其在高性能柔性热电器件中的应用奠定了坚实的理论和实验基础。
图1 室温下Ag2Te的拉伸延展性
图2 Ag2Te在应力作用下的畴旋转
图3 Ag2Te中畴转变的原子机制
图4 DFT计算的极低离子迁移势垒及优异的热电性能
论文链接： https://www.nature.com/articles/s41467-026-69298-z
文：吴劲松、黄玲林；编辑：曹明；审核：胡泳