随着全球工业化步伐的加快，世界性的能源短缺已成为制约经济社会发展的重要因素。然而，生活中有许多耗费能源所生成、却又被废弃的热能，例如汽车尾气、工厂锅炉排放的气体等。经计算，汽车的能源利用率不到30%，其余的能量除了用来冷却和摩擦生热外，有高达40%的能量作为尾气直接排掉，不仅浪费了大量能量，而且污染环境、造成温室效应。如果能将这些热能善加利用，即可成为再次使用的能源。

　　利用温差来发电，就是一种能源再利用的方法，但其关键是选择热电材料与技术。因为其应用不需要使用传动部件，工作时静音、无排放物，对环境没有污染，并且这种材料性能可靠、使用寿命长，是一种具有广泛应用前景的环保节能材料。因此，人们希望找到一种拥有较高热电转换效率的材料。然而，热电转换效率偏低成为制约热电材料应用的主要因素。热电转换效率主要由热电优值（ZT）来决定。现在，大部分热电材料ZT<1（对应热电转换效率<10%），因此，提高ZT值一直是热电材料研究者的主要工作。我国对此也非常重视，目前有国家“973”计划等项目进行支持。

　　近年来，人们发现PbTe/AgSbTe2复合材料具有很高的热电性能，其平均热电性能优值有可能突破2，高于一般的热电材料，耐热温度可达800～900K，耐热温度区间则高达500K，人们估计它的热电转换效率可能达到18%。因此，PbTe/AgSbTe2复合材料是一种非常有发展前景、亟待发掘的材料。

　　为了研究这种材料产生高热电优值的原因，研究者首先必须知道其具体的原子结构，但是在体块材料PbTe中确定AgSbTe2纳米颗粒的生长机制及其结构是当今世界实验上的技术难题。

　　在美国内华达大学拉斯维加斯分校访问期间，柯学志与该校物理系教授陈长风、美国通用汽车公司的杨继辉博士和美国Brookhaven国家实验室的实验小组进行合作，利用第一原理的量子力学方法并结合高分辨率的透射电镜，仔细研究了AgSbTe2的生长机制及其原子结构，得到了一些有意义的结果。比如：模拟的图像与高分辨率的透射电镜一致；一般而言，一个带正电荷（的离子）总是喜欢与一个带负电荷的结成一对（电偶极子），但在一定的条件下（压力或者应力的作用下），情况刚好相反。这些发现可能对这一类PbTe掺杂热电材料有一定的指导意义。

　　据悉，研究者计划在此基础上进一步研究其高热电优的机理，并系统研究这一类热电材料的生长机制。