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热电效应是一种将热能转化成电能的物理现象,因为其是一种环境友好型产能方式而受到人们的广泛关注。然而由于热电能量转换效率较低,热电材料始终未被广泛应用到实际生活中。基于Hicks和Dresselhaus的理论预言,纳米结构的材料会在量子限域的作用下产生更好的热电性质。本文我们以两种低维材料为例研究了低维纳米材料的热电与热导性质,包括超细碲化铋(Bi2Te3)纳米线的热电研究,硒化锡(SnSe)纳米片的热电研究,和SnSe纳米片的热导率研究。Bi2Te3块材本身由于较窄的带隙和较重的原子组成,是一种非常好的热电材料,也是目前唯一商业化的热电材料,但是其能量转换效率仍然不高。我们研究了室温下超细Bi2Te3纳米线(d<10 nm)的电学和热电性质。这些纳米线展现出了与其他文献报导的较粗纳米线不同的电学和热电性质,包括Seebeck系数随着门电压呈现非线性的变化趋势,并且电导率随着门电压不能关断的特征。在某一段门电压范围内Seebeck系数随着电导率上升而上升,这是与传统热电材料相反的现象。实验测量到的超细Bi2Te3纳米线的新现象只能通过同时考虑电子和空穴对输运的贡献来解释,我们使用双带模型成功地描述了这些电学和热电性质。实验测量到的Bi2Te3纳米线的Seebeck系数最高为-278μV/K,显著高于所有之前报导的Bi2Te3纳米线研究数值。SnSe块材由于超低的热导率使得其ZT系数最高可达2.8,因而在实际应用中有很广泛的前景。我们研究了低温区SnSe纳米片(100 nm左右)的电学和热电性质。随着温度降低,SnSe纳米片的电导率先下降后上升,Seebeck系数在室温时为正值,到低温变为负值。Seebeck系数的变号表明了SnSe纳米片中的双极性传输。这种双极性传输是由于在不同温度下SnSe纳米片中施主和受主激发不同导致费米能级随着温度发生变化。SnSe块材由于其晶格结构的非谐性而具有超低热导率。我们利用悬浮器件对这种材料纳米化效应在热导上的体现进行了成功的测量。SnSe纳米片(bc平面)的Seebeck系数在108 K到325 K之间随着温度发生变号,具有双极性热电传输的性质。热导率在室温时为0.8 W/m K,这与本征SnSe在bc平面的热导率(~0.7 W/m K)相当。这种相似性印证了SnSe材料中声子平均自由程较小(~0.84nm)的特征。SnSe的热导率随着温度的降低而升高。符合德拜模型中,高于德拜温度时,声子数随温度降低而减少的定律,证明SnSe的德拜温度低于108 K。