다수의 열전 재료는 복잡한 미세구조의 이점을 얻는다. 나노결정 열전에서의 결정립계(grain boundaries, GBs)는 포논을 산란시켜 열전도도를 감소시키는 바람직한 효과를 가지지만, 종종 전하 운반자를 산란시켜 전기전도도의 원치 않는 손실을 유발한다. 따라서 결정립계를 수정하여 그 전기적 저항성을 억제하는 것은 열전 성능의 향상, zT 향상에서 핵심적인 역할을 한다. 본 연구에서는 주사 투과 전자현미경(scanning transmission electron microscopy)과 원자 탐침 단층촬영(atom probe tomography)을 결합하여 Ti가 도핑된 NbFeSb 반(半)－하프-히슬러(half-Heusler) 화합물에서 결정립계 상(phase)의 서로 다른 특성을 규명하였다. 결정립계 상은 반(半)－하프-히슬러 결정립과 구조적으로 구별되는 육방 조밀 충전(hexagonal close-packed) 격자를 채택한다. Nb 0.95 Ti 0.05 FeSb에서는 결정립계에서 Fe의 농축이 관찰되지만, Nb 0.80 Ti 0.20 FeSb에서는 결정립계에서 Ti 도펀트의 축적이 관찰되며, 이는 각각의 결정립계 상이 보이는 나쁜 전기전도도와 좋은 전기전도도와 상관된다. 이러한 저항성에서 전도성으로의 결정립계 상 전이는 열전 재료에서 전자 수송과 포논 수송이 얽힌 관계를 분리하기 위한 새로운 설계 공간을 열어준다.

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