岡山大學與名古屋大學、京都大學、廣島大學及高能加速器研究機構(KEK)等組成的研究團隊發表了一項研究成果，在具有高熱電性能的半金屬材料「Ta₂PdSe₆」中，成功首次直接觀測到電子與集體電荷振動耦合形成的新型準粒子狀態「電漿極化子(Plasmonic Polaron)」。熱電材料可利用溫度差直接產生電能，因此被視為能量回收與固態冷卻技術的重要材料。然而，在半金屬(Semimetal)中，由於電子與電洞（正孔）同時存在，雖然電氣傳導率通常較高，但兩者在熱電效應中的貢獻往往相互抵消，因此過去普遍認為半金屬難以展現優異的熱電性能。
為釐清此一矛盾現象，研究團隊針對一種準一維(Quasi-one-dimensional; Q1D)半金屬材料「Ta₂PdSe₆」進行研究。該材料雖為半金屬，但已被發現具有較高的熱電性能。研究團隊利用角度解析光電子能譜(ARPES)技術，在KEK Photon Factory與廣島大學放射光科學研究所的放射光設施中，直接觀測電子的能帶結構與運動行為。實驗結果顯示，材料中存在2種性質截然不同的電荷載子，一種是質量較輕且移動性高的正孔，另一種則是移動性較低、容易受到散射的電子。一般半金屬中電子與正孔的傳輸特性通常相近，但在「Ta₂PdSe₆」中，兩者呈現明顯不同的性質，即電子態的不對稱性。
此外，研究也確認電子會與周圍電荷密度振動耦合形成特殊準粒子狀「電漿極化子」，且此效應僅作用於電子載子。研究團隊指出，由於電子與正孔傳輸特性的非對稱性以及電漿極化子效應的存在，促使「Ta₂PdSe₆」即使屬於半金屬材料，仍能展現出優異的熱電特性。此發現為理解半金屬熱電材料的性能機制提供了新的物理觀點，並可望為高性能熱電材料的設計與開發開啟新的研究方向。