兩種材料的熱電性質(zhì)的第一性原理研究.pdf

1、能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，能源供應(yīng)的需求正在引起社會和政治動亂的劇烈升級。如今化石燃料的大量燃燒引起了各種各樣的環(huán)境問題。以上這些均迫使著我們尋找效率高且對環(huán)境無害的可持續(xù)發(fā)展能源。而熱電材料能夠?qū)崿F(xiàn)電能與熱能的直接地相互轉(zhuǎn)化，并有著無氣體排放、無需任何機(jī)械傳動部件、易于維護(hù)、對環(huán)境無害、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，可以說它有著廣泛的應(yīng)用前景。
　　本文使用第一性原理并結(jié)合半經(jīng)典玻爾茲曼輸運(yùn)方程，分別研究了half-Heusler合金

2、CoNbSn和單層GeSe的電子、聲子和熱電性質(zhì)：
　　通過對CoNbSn的研究，我們發(fā)現(xiàn)在300K-900K溫度范圍內(nèi)，賽貝克系數(shù)最大能夠達(dá)到1652?V K。而且P型CoNbSn的電子輸運(yùn)性質(zhì)要比N型CoNbSn的好，這體現(xiàn)在P型CoNbSn具有較大的功率因子。當(dāng)溫度為900K時，P型CoNbSn的功率因子最大能夠達(dá)到2.23×1012WK-1m-1s-1，對應(yīng)的化學(xué)勢為-0.59eV，而N型CoNbSn能夠獲得的最大功率因子

3、只有1.35×1012WK-1m-1s-1，對應(yīng)于化學(xué)勢0.62eV。以上均表明CoNbSn合金是一種較好的高溫?zé)犭姴牧稀?br>　　通過對單層GeSe納米片的研究，利用ShengBTE軟件，我們得到了單層GeSe的晶格熱導(dǎo)率，在室溫下相應(yīng)的晶格熱導(dǎo)率分別為6.36 W mK（y軸方向上）和5.49W mK（x軸方向上）。我們發(fā)現(xiàn)單層GeSe的最佳輸運(yùn)方向?yàn)閤軸方向，在這個方向上單層GeSe能夠獲得的最大熱電優(yōu)值為1.51（T=700K