近日，民進溫州市委會委員、溫大基層委員會副主委，溫州大學電氣與電子工程學院副教授邵和助等人發現了一種含22個Si原子的硅同素異形體，并將之命名為“芰硅”（Tri-Si22）。

據悉，硅（Si）材料是半導體工業的基石，廣泛應用于集成電路和太陽能電池中。幾十年來，科學家在不斷探索具有良好太陽光吸收性能的硅亞穩態結構。

2022年，邵和助帶領團隊利用結構搜索得到了一種具有超低晶格熱導率（室溫熱導率僅為1.7 W/mK，約為晶硅的1%）的Si同素異形體，將之命名為“戊硅”。此次發現的“芰硅”比戊硅更穩定，能量還要低308 meV/atom。

“若從頂角觀察，它的晶體結構呈現出漂亮的旋轉對稱性，其結構屬于三方晶系中的菱方晶格。”面對這么富有美感的多三角形原子構型，邵和助頓時聯想到溫州大學邊上有名的三垟濕地菱角，每逢八月中秋時節菱角最肥，因此將這種新發現的硅同素異形體起名為“芰硅”（Tri-Si22）。

通過研究，芰硅能在長時間內保持熱力學穩定性，并且具有動力學穩定性比起晶硅，比起晶硅，芰硅的熱導率降低了近90%，除了用于光伏場景外，或許也可以將之應用于熱電發電領域，從而實現光伏-熱電一體化系統，這方面的研究有待進一步深入。

該工作成果近期發表于國際期刊《Physical Review B》。溫州大學邵和助和復旦大學張浩為共同通訊作者，溫州大學董長昆教授對該工作給予了大力支持。該工作也得到了國家自然科學基金（52272006, 62374118），浙江省自然科學基金（LY22A040001），溫州市自然科學基金（G20210016）和寧波市2025重大科技專項（2020Z054），上海市自然科學基金（19ZR1402900）等項目的部分經費支持。

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