Retreat from stress; Rattling in a planar coordination

化学的圧力の回避; 平面配位ラットリング

末國 晃一郎*; Lee, C. H.*; 田中 博己*; 西堀 英治*; 中村 篤*; 笠井 秀隆*; 森 仁志*; 臼井 秀知*; 越智 正之*; 長谷川 巧*; 中村 充孝   ; 河村 聖子   ; 菊地 龍弥*  ; 金子 耕士   ; 西当 弘隆*; 橋國 克明*; 小坂 康文*; 黒木 和彦*; 高畠 敏郎*

Suekuni, Koichiro*; Lee, C. H.*; Tanaka, Hiromi*; Nishibori, Eiji*; Nakamura, Atsushi*; Kasai, Hidetaka*; Mori, Hitoshi*; Usui, Hidetomo*; Ochi, Masayuki*; Hasegawa, Takumi*; Nakamura, Mitsutaka; Kawamura, Seiko; Kikuchi, Tatsuya*; Kaneko, Koji; Nishiate, Hirotaka*; Hashikuni, Katsuaki*; Kosaka, Yasufumi*; Kuroki, Kazuhiko*; Takabatake, Toshiro*

高性能デバイスとしての熱電材料には、高い電気伝導度と低い熱伝導度という相反する要求を同時に満たす必要がある。本研究では、テトラへドライト(Cu,Zn)(Sb,As)Sの結晶構造とフォノンダイナミクスを調べ、平面内に配位している銅原子のラットリング運動がフォノンを効率良く散乱することを見出した。これらの知見は、平面配位構造を有する高性能熱電材料の新たな開発指針を与えるものである。

Thermoelectric materials for highly efficient devices must satisfy conflicting requirements of high electrical conductivity and low thermal conductivity. In this paper, we studied the crystal structure and phonon dynamics of tetrahedrites (Cu,Zn)(Sb,As)S. The results revealed that the Cu atoms in a planar coordination are rattling, which effectively scatter phonons. These findings provide a new strategy for the development of highly efficient thermoelectric materials with planar coordination.