元素百科介绍科学家在热电材料电子结构研究方面取得的进展。近日，中国科学院超导电子卓越创新中心、上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室研究员沈大伟团队与浙江大学物理系研究员郑毅研究小组合作，利用超高分辨率角分辨光电子能谱和极低温量子输送测量两种互补技术，首次实现了热电材料Snse的精细电子结构表征，保持了最高的热电价值记录，并成功利用“缺陷工程”实现了对材料电子结构和热电性能的有效控制，为进一步利用能带工程合成和改进高效热电材料提供了必要的依据。
该研究发现，Snse的低能电子结构具有独特的“多谷峰型” (multivalley)能带与石墨烯相似的线性色散。前者可以大大增强赛贝克的材料(Seeback)系数，后者会降低材料中电子的有效质量，进而有效提高材料的电导率，两者的共同作用大大提高了Snse材料的热电优值。在此基础上，本研究提出了“布丁模型”，可以从微观机制的角度理解和寻找高热电优值材料(pudding-mould)这是人们第一次从电子结构的角度理解Snse中的热电物性。此外，通过人工引入可控Snse2杂质状态和点位错，实现了Snse材料中载流子浓度在保持原有基本物质基础上的有效调节，为未来利用“缺陷工程” (defect engineering)合成和改进高效热电材料开辟了新的理论方向和技术基础。
浙江大学物理系王震、上海微系统研究所博士生范聪聪是论文的第一作者，沈大伟、郑毅是论文的第一作者。该研究得到了国家重大科研仪器开发项目的资助。
