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填充方钴矿化合物，尤其是多原子填充方钴矿，具有典型的“声子玻璃—电子晶体”特征，目前最有可能应用于中高温区热电发电。目前该材料体系存在的问题是填充式结构填充原子的种类和填充量有限，亟待寻找一些新的思路和实验技术，为多原子填充方钴矿热导率的进一步降低提供更多的选择和方案。
本论文的研究内容主要有两方面。一，在SPS（放电等离子体烧结）技术上开发了一种新的模具，利用该模具产生的高压合成技术将常规方法无法填充到方钴矿晶格孔洞的金属原子Dy压入晶格孔洞中，并研究了其热电输运性能;二，在Co位掺杂Fe产生电荷补偿效应将重稀土元素Dy填充到方钴矿的晶格孔洞中，研究其热电输运性能和机理。主要获得结果如下:
1.在SPS装置中设计和制造出能产生高达1Gpa高压的套嵌模具。找到了既能抗高压又具有良好导热导电性能的模具材料，利用减小与样品接触面积的方法设计了能产生高压的新型模具，并多次通过实验摸索克服了实验过程中出现的一系列问题，成功地在SPS上实现高压1GPa的模具装置。
2.利用高压套嵌模具，合成出常规方法无法获得的新型填充方钴矿化合物DyxCo4Sb12，并对其热电性能进行了研究。
3.合成出具有不同填充量的Fe掺杂填充方钴矿化合物DyyFexCo4-xSb12，分析了填充原子对材料热电输运性能的影响，尤其是材料的晶格输运性能方面。结果显示，具有原子质量大、半径小的重稀土Dy填充原子在降低材料的晶格热导率方面更为有效。