哈工大科研团队联合攻关高效热开关材料与技术发布

近日，哈尔滨工业大学深圳校区陈祖煌教授与南京师范大学刘晨晗副教授、东南大学陈云飞教授合作，在铁电/反铁电薄膜热开关领域取得重要进展，提出通过调控反铁电材料原胞内原子数实现热导率大幅、可逆调控的新思路。研究成果以《低压驱动高性能反铁电锆酸铅薄膜热开关》为题发表在《科学》（Science）上。高效热开关材料与技术在解决器件散热、维持温度稳定和提高能源利用率方面具有重要意义，该研究在消费电子和新能源汽车等领域具有广泛应用前景。

针对如何实现对声子热输运的有效调控这一难题，研究团队提出运用反铁电材料电场诱导反铁电-铁电可逆相变特性实现热开关功能，并结合厚度和取向调控，开发出基于反铁电锆酸铅薄膜的低压驱动、长寿命、大开关比和超快响应的高效热开关原型器件，并揭示了电场驱动的反铁电-铁电相变可调控原胞大小，从而实现热导率大幅可逆调控的内在机理。该发现突破了传统热开关器件存在开关比小、响应速度慢和循环次数低的技术瓶颈，有望推动对（反）铁电体中声子热输运的理解，为实现热传导主动控制提供高效策略。