由于三元半Heusler (HH) 热电材料固有的高热导率限制了其热电优值 (ZT) 的显著提升，因此迫切需要探索具有内在低晶格热导率的其他HH材料体系。在本研究中，我们提出了等效价电子原理的概念来设计五元HH材料，制备了高质量的五元Zr2CoNiSnSb和Nb2FeCoSnSb HH合金，与传统的未掺杂三元材料相比，这些合金显示出更低的晶格热导率和更高的ZT值。X射线衍射和像差校正的扫描透射电子显微镜分析表明，这些五元HH合金具有典型的F4̅3m空间群，并且具有良好的结晶性。能带计算进一步揭示了这些五元HH材料具有相对适中的能带隙，具有成为优良热电材料的潜力。具体而言，通过微调基体成分，Zr2CoNiSn0.8Sb1.2在1123 K时获得了0.58的峰值ZT值。本文提出的等效价电子原理不仅可以为拓宽高性能HH体系提供指导，还可以为高熵合金和高通量筛选的设计提供思路。
杨等人（星期三）研究了这个问题。