First-principles study on thermoelectric properties of half-Heusler compounds CoMSb(M=Sc, Ti, V, Cr, and Mn)
我们对半Heusler化合物CoMSb（M=Sc，Ti，V，Cr，Mn）的热电性质、Seebeck系数和反常能斯特系数进行了系统的密度泛函计算.计算得到的载流子浓度对化合物Seebeck系数的影响与实验值符合得很好。我们发现半金属铁磁CoMnSb在布里渊区边界处表现出很大的反常能斯特效应，这是由Berry曲率引起的。这些结果有助于理解大反常能斯特系数的机理，为设计高性能的磁性热电材料提供了线索。
2018-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric properties of new Bi-chalcogenide layered compounds
自2012年以来，层状Bi硫族化合物作为一种新的层状超导体家族引起了人们的广泛关注。层状铋硫族化合物由于其丰富的晶体结构和组成元素，在新的物理和化学领域的发展及其作为功能材料的应用一直是人们所期待的。最近，据透露，层状Bi硫属化物可以显示出相对较高的热电性能（ZT = 0.36在LaOBiSSe在~650 K）。在这里，我们展示了Bi-硫族化合物家族的晶体结构变化及其热电性能。最后，在实验和理论的基础上，讨论了提高热电性能的可能策略。
2016-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Search for Thermoelectrics with High Figure of Merit in half-Heusler compounds with multinary substitution
为了提高TiCoSb的热电性能，我们在Ti位用Zr和Hf等量取代50%的Ti，在Sb位用Sn和Se等量取代Sb。采用全势线性缀加平面波方法研究了Ti 0. 5 Zr 0. 25 Hf 0. 25 CoSn 0. 5Se 0. 5的电子结构，并基于半经典Boltzmann输运理论计算了其热电输运性质.能带结构计算表明，Ti_（0.5）Zr_（0.25）Hf_（0.25）CoSn_（0.5）Se_（0.5）具有半导体性质，间接带隙为0.98 eV，符合半Heusler化合物中18价电子含量带来半导体性的经验规律，表明如果半Heusler化合物完全满足18 VEC规则，则可以在多元相中具有半导体行为，并且这种开放-提高了在半赫斯勒化合物中设计高品质因数热电器件的可能性。结果表明，在700 K左右的高温下，Ti0.5Zr0.25Hf0.25CoSn0.5Se0.5具有较高的热电优值ZT = 1.05，高于TiCoSb的热电优值ZT = 0.95，表明从三元相体系到多元相体系可以提高高温下的热电优值。
2017-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Benefits of Carrier Pocket Anisotropy to Thermoelectric Performance: The case of $p$-type AgBiSe$_2$
从理论上研究了各向异性对$p$型AgBiSe $_2$热电性能的影响.我们提出了一个明显的实现的热电效益的一维“板状”载流子口袋各向异性的价带中的这种材料。基于第一性原理计算，我们发现在电子结构中的大量各向异性，可能有利于热电性能，在银硫族化合物热电AgBiSe $_2$的六方相的价带中，而导带更各向同性，并且在我们的实验中没有达到高性能。AgBiSe $_2$在高温无序fcc相中已经显示出1.5的$ZT$值，但是室温性能尚未得到证实。本文提出了各向异性能使态密度和电导有效质量解耦的理论，指出了这种效应对高性能热电材料Bi $_2$ Te $_3$和PbTe的影响。从我们的第一性原理和玻尔兹曼输运计算，我们估计的$p$型AgBiSe $_{2}$的性能。
2015-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Effect of doping on the thermoelectric properties of thallium tellurides using first principles calculations
采用密度泛函理论计算方法研究了Tl_5Te_3、BiTl_9Te_6和SbTl_9Te_6化合物的电子性质.优化得到的化合物晶格常数与实验值符合较好。BiTl_9Te_6和SbTl_9Te_6化合物的禁带宽度分别为0.589 eV和0.538 eV，与已有的实验数据一致。为了比较不同化合物的热电性能，我们使用莫特定律计算它们的热电势，并显示，如实验所预期的那样，取代的碲化物具有比纯化合物好得多的热电性能。
2011-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Photo-thermoelectric properties and their use in study of transport properties of both carriers from a single bulk sample
介绍了半导体光电热性能的理论，包括光电导、光电塞贝克系数和光电霍尔效应。我们证明，这些属性提供了一个强大的工具，在半导体载流子输运的研究。尽管光生载流子的产生是一个复杂的过程，但由于其种类或数量未知，常常无法进行定量分析。由于光载流子仅影响薄层，因此使用大块样品似乎更不可能。我们的方法将使研究人员能够绕过这些困难，仅使用测量的属性，并确定电子和空穴的迁移率以及电子和空穴之间的比例从散装样品。我们提供了初步的实验验证我们的理论，在最后使用两个截然不同的半导体。
2019-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio investigations for Structural, Mechanical, Optoelectronic, and Thermoelectric properties of Ba2SbXO6 (X=Nb, Ta) compounds
报道了双钙钛矿结构Ba_2SbNbO_6和Ba_2SbTaO_6化合物的结构、力学、电学、光学、热电性能和光谱极限最大效率（SLME）。所有的研究都是通过第一性原理密度泛函理论（DFT）进行的。所获得的弹性常数的值揭示了所研究的化合物的机械稳定性。Ba_2SbTaO_6的体弹性模量（B）、剪切模量（G）和杨氏模量（E）的计算数据均大于Ba_2SbNbO_6。体积与剪切比之比（B/G）表明Ba 2SbNbO 6和Ba 2SbTaO 6具有韧性。计算的电子能带结构揭示了这两种化合物的半导体性质。我们还研究了电子弛豫时间依赖的热电性质，如塞贝克系数，热导率，电导率，热电功率因数，以及作为化学势的函数的p型和n型载流子在不同温度下的优值。高的吸收光谱和良好的品质因数（ZT）表明，这两个研究的化合物，Ba_2SbXO_6（X = Nb，Ta）是有前途的光伏和热电应用材料。计算的SLME为26.8%，表明Ba 2SNbO 6是单结太阳能电池的一个有吸引力的候选人。
2021-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric properties of Pr3Rh4Sn13-type Yb3Co4Ge13 and Yb3Co4Sn13 compounds
报道了Yb_3Co_4Ge_（13）、Yb_3Co_4Sn_（13）、Yb_2CeCo_4Ge_（13）和Yb_2.3La_（0.7）Co_4Ge_（13）固溶体的晶体学数据和热电性能（240 ~ 380 K）。所有化合物的Seebeck系数、电阻和热导率在240 ~ 380 K范围内均随温度的升高而单调增加。Yb_3Co_4Sn_（13）的塞贝克系数S = 14 - 27 μV//K，Yb_3Co_4Ge_（13）的塞贝克系数S = -21 - -12 μV/K。Yb取代Yb_3Co_4Ge_（13）中的铈或镧使Seeebeck系数变为正值。Yb_3Co_4Sn_1_3具有Pr_3Rh_4Sn_1_3型化合物中最大的ZT参数。在240 ~ 380 K温度范围内，Yb 3Co 4Sn 13化合物的ZT参数从0.006增加到0.017。
2012-09-14 cond-mat.mtrl-sci
High thermoelectric performance of half-Heusler compound BiBaK with intrinsically low lattice thermal conductivity
半赫斯勒化合物通常表现出相对较高的晶格热导率，这对于热电应用是不期望的。在这里，我们证明了第一性原理计算和玻尔兹曼输运理论的BiBaK系统是一个例外，它具有相当低的热导率证明了非常小的声子群速度和弛豫时间。详细的分析表明，重Bi和Ba原子形成笼状结构，轻K原子在笼状结构中以较大的原子位移参数晃动。结合其良好的电子输运性质，BiBaK在900 K时显示出最大的n型ZT值为1.9，这优于大多数半赫斯勒热电材料。
2020-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of the High Thermoelectric Performance of Pnictogen Dichalcogenide Layered Compounds with Quasi-One-Dimensional Gapped Dirac-like Band Dispersion
热电发电已被公认为最重要的技术之一，高性能热电材料一直在追求。然而，由于大量的候选材料，这一探索是极具挑战性的，它已成为一个明确的理论概念，从能带结构工程的观点是必要的。在这项研究中，我们从理论上证明，pnictogen-dichalcogenide层状化合物，最初引起人们的注意，作为一个家庭的超导体，最近已被研究作为热电材料，可以表现出非常高的热电性能与元素取代。特别是，我们澄清了一个有前途的材料设计的指导原则，并发现，LaOAsSe $_2$，尚未合成的材料，具有功率因数是6倍大的已知化合物LaOBiS $_2$，并可以表现出非常大的$ZT$在一些合理的假设。这种热电性能的大幅度提高源于准一维带隙的Dirac-like带色散，这是由正方形晶格网络实现的。我们的研究为热电材料的能带结构提供了一个理想的极限。由于我们的靶材具有组成元素的高度可控性和载流子掺杂的可行性，因此强烈期待沿着这条线的实验研究。
2017-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Optimization of criteria for an efficient screening of new thermoelectric compounds: the TiNiSi structure type as a case-study
高通量计算是筛选大量化合物以发现新的有用材料的非常有前途的工具。因此，三元金属间化合物的研究，在目前的工作中，找到新的化合物热电应用可能感兴趣。这些应用所需的稳定的非金属化合物的筛选是通过DFT方法计算它们的电子结构来获得的。在第一部分中，对熟知的化学元素和二元化合物的费米能级处的态密度的研究允许根据经验优化金属和非金属之间的选择标准。在第二部分中，TiNiSi结构类型被用作案例研究，通过调查570种可能的组合物。这种筛选方法导致选择12种可能的半导体。对于这些选定的化合物，它们的塞贝克系数和晶格热导率的计算，以确定最有趣的一个。因此，TiNiSi、TaNiP或HfCoP可能是值得进行实验研究的化合物。
2019-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Band structure and transport studies of half Heusler compound DyPdBi: An efficient thermoelectric material
Heusler合金的发现使金属间化合物的研究领域发生了革命性的变化，因为人们可以很容易地获得多功能应用的潜在候选者。近年来，人们对许多半Heusler合金的热电性能进行了研究。f电子基稀土三元半赫斯勒化合物DyPdBi的f能级位于费米能级附近。其他研究工作强调，这种材料具有良好的热电能力。在密度泛函理论框架下，利用不同的交换关联势，利用第一性原理研究了DyPdBi的电子能带结构.在热电性能的研究中出现的DyPdBi的输运系数已被计算，并说明其作为一种有效的热电材料的潜力。理论估计的塞贝克系数和功率因数与现有的实验结果吻合良好。我们的计算表明，它是必不可少的，包括自旋轨道耦合在这些模型的f电子半Heusler材料。
2015-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous transport and thermoelectric performances of CuAgSe compounds
铜银硒化物具有两个相：低温半金属相（α-CuAgSe）和高温声子玻璃超离子相（\b{eta} -CuAgSe）。在这项工作中，两个阶段的电输运和热电性能进行了研究。结果表明，\b{eta} -CuAgSe为p型半导体，具有较低的热导率，而α-CuAgSe为金属导电，载流子主要为n型，电阻率较低。多晶\b{eta} -CuAgSe在623 K时的热电优值zT为~0.95，表明超离子CuAgSe在中温范围内是一种有前途的热电候选材料。
2015-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Large Thermoelectric Power Factor in One-Dimensional Telluride Nb4SiTe4 and Substituted Compounds
我们发现，Mo掺杂的Nb 4SiTe 4晶须晶体在低温下显示出高的热电性能，在230-300 K时的最大功率因数为70 microW cm-1 K-2，远大于Bi 2 Te 3基的实际材料。该功率因数小于5d类似物Ta 4SiTe 4中的最大值，但与具有类似掺杂水平的功率因数相当。第一性原理计算结果表明，Nb和Ta化合物热电性能的差异是由于Nb_4Si_Te_4的自旋轨道耦合较弱，其禁带宽度远小于Ta_4Si_Te_4。我们还证明了Nb 4SiTe 4和Ta 4SiTe 4的固溶体显示出大的功率因数，表明它们的组合作为实用的热电材料是有前途的，如在Bi 2 Te 3和Sb 2 Te 3的情况下。这些结果推进了我们对这种一维碲化物系统的高热电性能机制的理解，并表明该系统作为低温应用的实用热电材料的高潜力。
2018-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric transport in Ru$_2$TiSi full-Heusler compounds
本研究结合理论与实验探究Ru$_2$TiSi基全赫斯勒化合物的热电输运特性，发现其可用双抛物带模型描述，p型材料因轻空穴具更高效率，通过调控热导率有望实现zT>1的优异热电性能。
2024-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Bi Substitution on Thermoelectric Properties of SbSe2-based Layered Compounds NdO$_{0.8}$F$_{0.2}$Sb$_{1-x}$Bi$_x$Se$_2$
虽然SbSe 2基层状化合物被预测为高性能热电材料和拓扑材料，但迄今为止，实验获得的这些化合物大多是绝缘体。本文研究了Bi取代对SbSe_2基层状化合物Nd_（0.8）F_（0.2）Sb_（1-x）Bi_xSe_2（x = 0-0.4）热电性能的影响。当x = 0.4时，室温电阻率降低到8.0 * 10^-5 ohmm。在660 K时计算出的电功率因数为1.4 * 10^-4 W/mK^2，这与Jonker和Ioffe的综合分析结果相当吻合。室温晶格热导率小于1 W/mK几乎与x无关，与传统合金的点缺陷散射模型相反。目前的工作提供了一个途径，探索SbSe 2基绝缘和BiSe 2基导电系统。
2019-01-28 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of the effects of electron-phonon coupling on the thermoelectric properties: a case study of SiGe compound
在热电界，通常假设给定材料的晶格热导率与电子性质无关。然而，这种观点是值得怀疑的，因为电子-声子耦合可能对载流子和声子输运都有一定的影响，这反过来又会影响热电性能。使用SiGe化合物作为一个典型的例子，我们给出了一个准确的预测载流子的弛豫时间考虑散射从所有的声子模式，而不是简单的变形势理论。结果发现，载流子的弛豫时间并不随浓度变化很大，但这是不是声子输运的情况下，晶格热导率可以显着降低在较高的载流子浓度的电子-声子耦合。因此，SiGe化合物的品质因数在优化的载流子浓度下明显增强，并且在升高的温度下变得更加明显。
2017-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Optimizing thermoelectric performances of low-temperature SnSe compounds by electronic structure design
最近报道了SnSe化合物在923 K下具有2.62的峰值热电优值系数（ZT），但是在低于750 K的温度下的ZT值相对较低。本文采用密度泛函理论计算了SnSe的电子结构，并研究了不同化学势下SnSe的电输运和热输运性质（或载流子密度）的计算结果表明，在675 K以下沿a_（10）和c轴的ZT值与文献报道的值一致，但是通过将载流子浓度优化到~3.6 × 1019 cm-3，沿b轴的方向的电流密度可以高达2.57。结果表明，在价带附近存在的离子-共价混合键和重-轻带重叠是其热电性能较高的原因
2015-04-08 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of LaOPbBiS$_3$ and its analogous compounds as thermoelectric materials
LaOBiPbS $_3$是一种磷族-二硫族层状化合物，由于其导热系数低、组成元素可控性好，近年来被用作热电材料进行了实验研究。然而，LaOBiPbS $_3$的热电性能目前还不是很高，其类似化合物的热电性能仍是未知的。在这项研究中，我们从电子结构的角度理论上研究了LaOBiPbS $_3$中组成元素的24种可能变体的热电性质。我们发现，一些化合物可以有更好的热电性能比LaOBiPbS $_3$，特别是，LaOSbPbSe $_3$预计有一个功率因数五倍大的LaOBiPbS $_3$。在这里，氮族元素原子（As，Sb和Bi），其中低能量导带主要组成的选择，与计算的功率因数和无量纲的品质因数，$ZT$。这种相关性来自这样的事实，即电子结构的低维性，其增强了带边附近的态密度，强烈地依赖于氮族元素原子，例如，自旋轨道耦合的强度。此外，磷属元素-二硫属元素层中的波函数与岩盐层中的波函数的杂化在间隙打开中起关键作用，因此对于实现高热电性能是重要的。在LaOSbPbSe $_3$中，这种杂化还推高了导带底部，这增强了带边附近的态密度，从而提高了功率因数。
2019-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Understanding and Designing the Spin-Driven Thermoelectrics
虽然基于电子和声子特性工程的热电材料进展达到了一个平台，但增加自旋自由度有可能为替代热电材料开辟新的前景。在这里，我们提出的概念，目前的理解，和设计自旋驱动热电的指导方针。我们发现，自旋和热流之间的相互作用在熵输运通过载流子可以提供一个战略路径，以提高电子的热电势。经典的反铁磁半导体碲化锰（MnTe）被选为案例研究，由于其显着的自旋介导的热电性能。我们发现，虽然自旋无序散射降低了磁性材料中的载流子迁移率，自旋熵，磁振子，顺磁振子载流子阻力可以占主导地位，并显着提高热电功率因数，因此ZT。最后，根据目前的认识，提出了设计高性能自旋驱动热电材料的几点指导原则。
2021-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Pursuit of thermoelectric properties in a novel Half Heusler compound: HfPtPb
我们探索了一种新的半Heusler化合物HfPtPb的结构、电子、机械和热电性质，HfPtPb是全金属重元素，最近被认为是稳定的[Nature Chem 7（2015）308]。在本工作中，我们采用密度泛函理论和半经典玻尔兹曼输运方程与常数弛豫时间近似。研究了剪切模量、杨氏模量、弹性常数、泊松比和剪切各向异性因子等力学性能。弹性和声子性质表明，该化合物是机械和动力学稳定的。Pugh和Frantsevich比反映了HfPtPb的韧性行为，剪切各向异性因子反映了HfPtPb的各向异性性质。能带结构的计算预测，该化合物是半导体性质的带隙为0.86 eV。热电输运参数，如塞贝克系数，电导率，电子热导率和晶格热导率已被计算作为温度的函数。在最佳载流子浓度下，n型掺杂的Seebeck系数最大。我们预测在1000 K时优值最大值为0.25。我们的研究表明，这种材料是n型半导体。
2017-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric Band Engineering: The Role of Carrier Scattering
在相同或相似能量处具有多个谷或带的复杂电子能带结构可有益于热电性能，但这些优点可被谷间和带间散射抵消。在本文中，我们演示了如何第一性原理能带结构加上最近开发的技术，严格模拟电子-声子散射提供的能力，以现实地评估与这些材料相关的利益和权衡。我们说明了使用n型硅作为模型材料的方法，并表明谷间散射是强的。这个例子表明，谷和带的收敛可以改善热电性能，但改善的幅度敏感地取决于谷内和谷间电子散射的相对强度。由于各向异性的能带结构也起着重要的作用，在存在强谷间散射的带各向异性的好处的措施。
2017-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Recent Advances in Thermoelectric Performance of Half-Heusler Compounds
半Heusler相（空间群F43 m，C1 b）作为中高温热-电功率转换的新型热电材料，近年来受到了广泛关注。研究最多的是RNiSn型半赫斯勒化合物，其中R代表难熔金属Hf，Zr和Ti。这些化合物已经显示出高功率因数和高功率密度，以及良好的材料稳定性和可扩展性。然而，由于它们的高导热性，这些材料的无量纲品质因数（zT）长时间停滞在1附近。自2013年以来，在500至900摄氏度的温度范围内，半赫斯勒化合物的可验证ZT从1上升到接近1.5。在这篇简短的综述中，我们总结了最近的进展以及实现高ZT的方法。特别是，我们讨论了较少开发的应变释放效应和掺杂剂共振态效应的作者和他的合作者研究更详细。最后，我们指出了进一步发展的方向。关键词：半赫斯勒化合物;优值;功率密度;晶格无序;掺杂共振态
2018-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of the electronic and thermoelectric properties of Fe2 ScX (X = P, As and Sb) full Heusler alloys by using first principles calculations
本文报道了三种新的具有良好热电性能并有望在实验室合成的全Heusler合金。它们是Fe 2 ScP、Fe 2 ScAs和Fe 2 ScSb化合物。前两种化合物为间接带隙半导体，后一种化合物为半金属基态。Fe_2ScP和Fe_2ScAs的带隙分别为0.3和0.09eV。这些化合物显示出沿Γ -X方向存在平坦的导带，这表明了大的类电子有效质量，并且有望使化合物具有非常好的热电行为。在200 K时，Fe_2ScP、Fe_2ScAs和Fe_2ScSb化合物的Seebeck系数分别为-770、-386和-192 UNFV/K。在这些材料中的n型掺杂预期的最大功率因数（PF）。重掺杂的Fe 2ScP和Fe 2ScAs在宽的温度范围内具有PF>60，这与Bi 2 Te 3的PF相当，Bi 2 Te 3是众所周知的并且是商业上使用的最好的热电材料之一。目前的工作表明，这些材料在很宽的温度范围内可能的热电适用性。
2014-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous thermoelectric transport phenomena from interband electron-phonon scattering
塞贝克系数和电导率是设计热电材料时需要同时优化的两个关键量，它们由载流子散射动力学决定。我们发现了一个新的制度，在费米能级的多个频带具有不同的有效质量的共存导致强烈的能量依赖的载流子寿命由于固有的电子-声子散射。在这种反常的制度，电导率随载流子浓度，塞贝克系数反转的符号，即使在高掺杂，和功率因数表现出不寻常的第二个峰值。我们讨论了这种效应的起源和幅度使用第一性原理玻尔兹曼输运计算和简化模型。我们还确定了一般的设计规则，使用这种模式，以提高热电材料的性能。
2021-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Unraveling the dominant phonon scattering mechanism in thermoelectric compound ZrNiSn
确定缺陷类型和浓度仍然是半导体材料科学的一大挑战。通过使用从头算热导率计算，我们发现，Ni/空位反位，而不是先前声称的Sn/Zr反位，是影响半Heusler化合物ZrNiSn的热输运的主要缺陷。我们的计算正确地预测了热导率与温度和浓度的依赖关系，与已发表的实验结果定量一致。此外，我们发现声子-反位散射率和声子频率的六次方之间的特征比例关系，我们提供了一个解析推导。这些结果表明，结合从头计算的热导率测量可以用来定量评估半导体中的缺陷类型和浓度。
2016-07-13 cond-mat.mtrl-sci
First principles study on the thermoelectric performance of CaAl$_2$Si$_2$-type Zintl phase compounds
我们研究了CaAl $_2$ Si $_2$ -型Zintl相化合物$AB_2X_2$（$A$ = Mg，Ca，Sr，Ba，$B$ = Mg，Zn，Cd，$X$ = P，As，Sb）的热电性质，采用第一性原理能带计算方法，假设弛豫时间为常数.我们引入有效谷简并度$n_{TE}$来研究热电性质与费米能级附近电子能带结构的多谷性之间的关系。我们还引入了一个量$γ_{TE}$，它考虑了$n_{TE}$和各向异性的谷结构，它被发现，$γ_{TE}$，使我们能够很好地理解的整体趋势的材料依赖的功率因数。最后，我们提出了有前途的热电材料，例如BaMg $_2$ P $_2$为PF $\sim 20μ$ W/cmK $^2$和$ZT > 0.2$在300 K和SrZn $_2$ As $_2$为PF $\sim 35μ$ W/cmK $^2$和$ZT > 0.35$在300 K假设弛豫时间为10 fs和晶格热导率值为2 W/mK。
2020-08-25 cond-mat.mtrl-sci
A high throughput search of efficient thermoelectric half-Heusler compounds
Half-Heusler化合物已经成为有前途的热电材料，提供了巨大的组成空间来调节其热电性能。一类稳定的半赫斯勒化合物，由周期表中三个特定族的元素形成，即X $_{p}$ X $'_{1-p}$ Y $_{q}$ Y $'_{1-q}$ Z $_{r}$ Z $'_{1-r}$（其中X，X $'$ = Ti，Zr，Hf，Y，Y $'$ = Ni，Pd，Pt和Z，Z $'$ = Ge，Sn，Pb和p，q，r = 0，0.25，0.75和1）通过不同的化学计量的等电子元素取代的X，Y和Z位分别进行了研究。智能过滤器采用在我们的高通量密度泛函理论计算的每一步，以过滤化合物，改善品质因数。在确认几个已知结果的同时，计算还揭示了改善化合物类热电性能的未知途径。发现母体Heusler的50%X和Z位点取代分别略微提高了$p$ -和$n$ -型掺杂的功率因数，同时导致品质因数的显著提高（提高$\sim$ 24%），这特别是由于在大约相同的晶胞体积中晶格无序度增加而降低了晶格热导率。此外，本研究证实了实验方案，Y位点取代不会导致功率因数的增强，因为在高对称点的带简并的破坏。这项工作将作为一个综合的成本效益的指导方针，实验工作与此复合类提高功率因数和品质因数的组合物。
2020-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Physical properties of Thallium-Tellurium based thermoelectric compounds using first-principles simulations
采用密度泛函理论计算方法，研究了Tl_5Te_3，BiTl_9Te_6和SbTl_9Te_6化合物的热力学和物理性质.优化得到的化合物晶格常数与实验值符合较好。计算了三种化合物的电子态密度和能带结构，以了解它们的成键机制。BiTl 9 Te 6和SbTl 9 Te 6化合物的间接带隙分别为0.256eV和0.374eV。自旋-轨道耦合对两种半导体化合物的电子结构有重要影响，因此应该包括这些材料的良好的数值描述。计算了这三种化合物的弹性常数，测定了它们的体积模量、剪切模量和杨氏模量。Sb、Bi合金化后的韧脆转变与电子性质的变化有关。最后，得到了德拜温度、纵向声速、横向声速和平均声速。
2011-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of the Thermoelectric Properties of ZnV$_{2}$O$_{4}$ Compound in High Temperature Region
本文报道了ZnV $_{2}$ O $_{4}$化合物在300-600 K高温下的热电势（$α$）实验数据。在$\sim$ 300 K和$\sim$ 600 K时，$α$的值分别为$\sim$ 184和$\sim$ 126 $μ$ V/K. $α$的温度依赖性行为在测量的温度范围内几乎是线性的。为了理解在该化合物中观察到的大的正$α$值，我们还通过将\textit{ab-initio}电子结构计算与玻尔兹曼输运理论相结合来研究电子和热电性质。在局域自旋密度近似加上Hubbard U近似下，反铁磁基态计算得到U=3.7 eV时的能隙$\sim$为0.33 eV，与实验结果一致.发现价带中空穴的有效质量是导带中电子的近四倍。空穴的有效质量大是该化合物中观察到的正的和大的$α$值的主要原因。在300-410 K温度范围内，计算值与实验值$α$有较好的匹配。功率因数计算表明，通过调节样品的合成条件和适当的掺杂可以提高高温区的热电性能。不同绝对温度下的\textit{figure-of-merit}，ZT的估算值表明ZnV $_{2}$ O $_{4}$化合物在高温范围内是一种良好的热电材料。
2016-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Discarded gems: Thermoelectric performance of materials with band gap emerging at the hybrid-functional level
有限电子带隙是使用密度泛函理论（DFT）进行材料高通量筛选的标准滤波器。然而，由于在标准DFT近似中系统地低估了带隙，许多化合物可能被错误地预测为金属。在更准确的处理中，这样的材料可以替代地表现为低带隙材料，并且如果合适的掺杂是可行的，则可以例如具有良好的热电性质。为了探索这种可能性，我们进行了混合功能计算的1093立方材料中列出的MaterialsProjects数据库中的四个原子的原始晶胞，自旋中性基态，和形成能量在0.3 eV的凸包。在这些材料中，我们确定了八种化合物，其中出现了有限的带隙。评估这些化合物的电子和热传输性能，我们发现的组合物MgSc2汞和Li2 CaSi表现出有前途的热电性能。这些发现强调了重新评估化合物的带隙和能带结构以识别其他潜在热电材料的潜力。
2021-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Structural, elastic, electronic, magnetic and thermoelectric properties of new quaternary Heusler compounds CoZrMnX (X=Al, Ga, Ge, In)
我们利用第一性原理计算研究了新型四元Heusler化合物CoZrMnX（X =Al，Ga，Ge，In）的结构、弹性、电子、磁性和输运性质.结果表明，所有的四元Heusler化合物均为稳定的（I）型结构。CoZrMnX是弹性稳定且相对硬的材料。发现CoZrMnAl、CoZrMnGa和CoZrMnIn在性质上是可延展的，而CoZrMnGe是脆性的。所有化合物的德拜温度都比较高。电子结构计算表明，CoZrMnAl是近半金属半导体，CoZrMnGa和CoZrMnIn是金属半导体，CoZrMnGe是窄的间接带隙半导体.计算的磁性意味着CoZrMnAl，CoZrMnGa和CoZrMnIn是铁磁性的，而CoZrMnGe是非磁性材料。CoZrMnAl是高度自旋极化的（96%），而CoZrMnGe是非自旋极化的。由于CoZrMnGe的半导体性质，其Seebeck系数（S）较高（650 K时为-106 μV/K）。计算得到CoZrMnGe在600 K时的热电优值为0.1，CoZrMnIn在900 K时的热电优值也为0.1。我们希望这些有趣的结果能启发实验工作者合成新的四元Heusler化合物CoZrMnX（X =Al，Ga，Ge，In）。
2018-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Recent Advances in Nanostructured Thermoelectric Half-Heusler Compounds
Half-Heusler（HH）合金在700 K及以上的温度范围内（接近大多数工业废热源的温度范围）作为有前途的热电（TE）材料引起了相当大的兴趣。在过去的几年中，纳米结构在显著提高几种HH合金的TE性能方面发挥了重要作用。本文简要综述了近年来HH纳米复合材料的研究进展。我们首先介绍HH合金的结构和用于改善HH合金TE性能的不同策略。接下来，我们回顾HH纳米复合材料的细节，通过不同的技术。最后，审查结束时，突出了几个有前途的战略，在这些非常有前途的TE材料的进一步研究方向。
2013-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Phonon-glass electron-crystal thermoelectric clathrates: Experiments and theory
I型笼形化合物在寻找高效热电材料方面引起了极大的兴趣。这些化合物构成了由纳米级的四面体（14个面体）和十二面体（12个面体）组成的网状笼，其中周期表中的第1族或第2族元素被囚禁为所谓的摇铃客体原子。值得注意的是，虽然这些化合物具有晶体的双晶结构，但它们在整个温度范围内表现出玻璃状的声子热导率，这取决于四面体中的晶格客体原子的状态。此外，这些化合物显示出不寻常的玻璃状比热和太赫兹频率声子动力学，提供了一个显着的宽峰几乎相同的拓扑无序的非晶材料或结构玻璃，所谓的玻色子峰。在显示这些玻璃状特征的化合物中实现了有效的热电效应。近十年来，已经发表了许多关于I型笼形化合物的实验工作。这些是衍射实验，热和光谱实验，除了那些基于热和电子传输。这些构成了本文基于这十年来的进展的原材料。本文的主题不仅从物理学的角度，而且从制作高效热电材料的实际问题的角度涉及有趣的现象。本文综述了I型笼形化合物的广泛的实验研究，以及在这些材料中观察到的奇特的热和动力学性质的理论解释的审查。
2014-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Origins of Large Thermoelectric Power Factor of LaOBiS2-xSex
我们研究了致密化LaOBiS 2-xSex的电输运性质，这构成了一个新的热电材料家族。功率因数随着Se浓度的增加而增加，即，Se取代导致电导率增强，而不抑制塞贝克系数。霍尔测量表明，低电阻率导致载流子迁移率的增加，载流子浓度的降低导致系统的塞贝克系数的大的绝对值。
2015-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric Properties of GaN with Carrier Concentration Modulation: An Experimental and Theoretical Investigation
本工作研究了较少探索的n型GAN半导体的热电性能相结合的实验和计算工具。实验测量了GAN外延薄膜的Seebeck系数，在77 K到650 K的宽温度范围内，以~10 K为步长，覆盖低温和高温区域，作为载流子浓度2 × 1016、2 × 1017、4 × 1017和8 × 1017 cm-3的函数。在室温下测得的Seebeck系数在最低浓度为4 × 1016 cm-3时最高，为-374 microV/K，并在幅度上单调下降随着样品的载流子浓度的增加，样品的载流子浓度分别为约327.6微V/K、约295微V/K、约246微V/K（对于2 × 1017、4 × 1017、8 × 1017 cm-3）。Seebeck系数在整个研究温度范围内保持为负，表明电子是主要的载流子。为了理解温度依赖性行为，我们还进行了电子结构，和输运系数的计算，使用trans-blaha修改的贝克-约翰逊（TB-mBJ）势，和半经典玻尔兹曼输运理论实现WIEN 2k和BoltzTraP代码，分别。在计算中使用实验观察到的载流子浓度。在260 ~ 625 K温度范围内，在恒定弛豫时间近似下得到的Seebeck系数的理论值与实验值吻合得很好。
2020-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Direction dependent thermoelectric properties of layered compound In2Te5 single crystal
我们分析的各向异性的电和热输运测量在单晶In2Te5属于单斜空间群C12 C1的温度梯度施加平行和垂直于晶体的晶体学c轴。在整个温度范围内，发现沿着c轴热导率平行线的热导率比沿着垂直于c轴的方向的热导率小2倍。与此相反，沿c轴平行的塞贝克系数被发现是高于其值沿垂直于c轴的方向。在室温下，发现平行的品质因数ZT比垂直的品质因数ZT大4倍。
2021-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of the lead-free double perovskites Cs2AgSbX6 (X= Cl, Br, I) for optoelectronic and thermoelectric applications
过氧化氢化合物具有收集太阳能以及利用许多可用材料的热电潜力的潜力。本文利用密度泛函理论（DFT）对Cs2 AgSbX 6（X = Cl，Br，I）钙钛矿结构的电子、结构、热电和光学性质进行了研究。采用WC-GGA近似计算了结构参数。这些化合物均为立方晶系，晶格常数从10.65（Cl）→ 11.14（Br）→ 11.86（I）。的mBJ-功能示出了半导体性质的这些化合物的间接带隙位于L-X对称点。电导率和吸收系数在紫外区出现峰值，随着大尺寸阴离子的插入而向低能区移动。这些化合物的带隙（2.08，1.37，0.64 eV）表明它们在单结和多结太阳能电池中的潜力。对于Cs2 AgSbCl 6、Cs2 AgSbBr 6和Cs2 AgSbI 6，在零能量下的折射率值被评估为3.1、2.2和1.97。电子的有效质量小于空穴的有效质量，导致电子的载流子迁移率更高。的塞贝克系数，功率因数，和品质因数计算使用BoltzTrap代码。电阻率的负温度系数也支持这些化合物的半导体性质。高导电性、小导热性、正塞贝克系数和最佳品质因数使这些化合物适合于热电应用。
2022-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Half-Heusler Compounds: Promising Materials For Mid-To-High Temperature Thermoelectric Conversion
Half-Heusler化合物（空间群Fm 3 m）近年来在热电界引起了越来越多的关注。三十年前，人们发现难熔的RNiSn半赫斯勒化合物（R代表难熔金属，如Hf，Zr，Ti）是窄隙半导体，具有100微伏/开尔文的大塞贝克系数。如今，半赫斯勒（HH）化合物已成为中温（400- 800 ℃）有前途的热电材料。HH材料具有良好的热稳定性和可扩展性。基于HH材料的热电n-p模块表现出接近10%的转换效率和接近9 W/cm 2的功率密度输出。本文的目的是介绍热电半赫斯勒化合物的研究和发展的历史帐户。特别是自2012年以来，由于新方法的出现，取得了显著成就。结果，ZT从~1上升到1.5。从20世纪90年代初到现在所取得的各种进展通过将半赫斯勒材料分为三代（Gen）来叙述：Gen-1 Gen-2和Gen-3 HH材料。
2019-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic transport descriptors for the rapid screening of thermoelectric materials
用于热电能转换的新型材料的发现有可能通过数据驱动的筛选与高通量计算相结合来加速。提高成功选择候选材料的效率的一种方法是通过使用传输描述符对其进行评估。使用数据驱动的筛选，我们在三角ABX2家族中选择了12个潜在的候选者，然后从第一原理进行电荷传输性质模拟。结果表明，在这些材料中的载流子散射过程中占主导地位的电离杂质和极性光学声子，通常假设的声学声子为主的散射相反。结合基于三声子散射的热导率计算，我们预测p型AgBiS2和TlBiTe2作为潜在的高性能热电材料在中温范围内用于低品位废热收集，预测zT在500 K时大于1。使用这些数据，我们进一步推导出基态载流子迁移率和热电功率因子的传输描述符。除了低载流子质量之外，高介电常数被发现是实现高载流子迁移率的重要因素。建立了介电常数与传输性能之间的二次相关性，并与文献进一步验证。展望未来，介电常数可以作为一个独立的调谐旋钮，用于改善热电性能。
2021-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical, optoelectronic and thermoelectric properties of half-Heusler p-type semiconductor BaAgP: A DFT investigation
我们首次利用基于密度泛函理论的计算方法研究了p型半Heusler化合物BaAgP的力学、电学、光学和热电性质。通过研究玻恩稳定性判据和声子色散曲线，证实了该化合物的力学稳定性和动力学稳定性。它是柔软的、可延展的和弹性各向异性的。沿a轴的原子成键比沿c轴的强。电子结构的计算表明，所研究的化合物是一个间接带隙半导体。电荷密度分布图和Mulliken布居分析表明BaAgP中的成键是共价键和离子键的混合。光学特性证实BaAgP是光学各向异性的。该化合物在可见光至紫外光范围内的高吸收系数和低反射率使其成为太阳能电池和光电子器件应用的可能候选者。通过求解玻尔兹曼半经典输运方程计算了其热电性能。在1000 K下沿a轴的计算功率因数为35.2 micro-W/cmK ~ 2（τ =10 ~（-14）s），这是SnSe的约3.5倍，SnSe是一种有前途的层状热电材料。BaAgP的热电优值ZT为0.44，这是由于高导热性而小的。因此，降低BaAgP的热导率是提高其热电性能的关键。
2020-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Bismuth based Half Heusler Alloys with giant thermoelectric figure of merit
Half Heusler（HH）热电合金提供了一个广泛的平台，可以选择无毒和富含地球元素的材料。本文提出了一个从头算理论评估的电和热输运性能的铋基最有前途的热电合金，选择了54个稳定的HH化合物。这些是最近提出稳定的全新化合物（Nature Chem.7，308（2015）），并且可能具有令人感兴趣的性质。计算的能带结构的三个化合物，即HfRhBi，ZrIrBi和ZrRhBi，作为一个提示，他们有前途的热电性能。为了获得这些未报道系统的理论预测的信心，我们首先检查了我们的计算结果，一个良好的研究类似的化合物，ZrNiSn，并显示出合理的协议与测量。HfRhBi和ZrIrBi是窄带隙半导体，而ZrRhBi是中等带隙半导体。详细研究了载流子浓度和温度对Seebeck系数（S）、功率因数（S $^2 σ$）、晶格（$κ_L$）和电子（$κ_e$）热导率的影响，并由此得到了品质因数（ZT）。与大多数有前途的已知热电材料相比，我们发现这些材料具有高功率因数（p型ZrIrBi的最高S $^2 σ\sim$ 17.36 mWm $^{-1}$ K $^{-2}$）。三种系统（特别是p型系统）均表现出很高的品质因数，理想晶体的ZT值高达0.45。计算了这三种化合物的最大ZT和相应的最佳n型和p型掺杂浓度（$n_c$），为今后的实验工作提供了指导。
2016-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric properties of $n$-type SrTiO3
我们提出了一个调查的立方钙钛矿SrTiO 3的热电性能。结果来自于从玻尔兹曼传输理论在恒定散射时间近似的基础上的电子结构和现有的实验数据为La掺杂的SrTiO 3的计算得到的传输函数的组合。优值系数ZT是相对于载流子浓度和温度建模的。该模型预测了在优化掺杂下相对较高的$ZT$，并表明在T = 1400 K时$ZT$值可达0.7。因此，可以通过载流子浓度优化从当前实验值改进$ZT$。
2016-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Realizing high Near-Room-Temperature Thermoelectric Performance in n-type Ag2Se through Rashba Effect and Entropy Engineering
尽管存在大量的高温热电材料，但设计具有高zT的近室温特别是n型热电材料是极具挑战性的。通常，原始Ag 2Se表现出不寻常的低热导率以及高电导率和塞贝克系数，这导致室温下的高热电性能（n型）。在此，我们报告了伪三元相，Ag2Se0.5Te0.25S0.25，其显示出改进的热电性能（在400 K下zT ~ 2.1）。密度泛函理论表明，Rashba型自旋相关的带分裂起源于Te掺杂，提高了载流子迁移率。利用密度泛函微扰理论，我们认识到本征载流子迁移率不仅受载流子有效质量的控制，也不受形变势理论的控制，而是受纵向光学声子散射的限制.事实上，局部偏离中心的S原子和上升的组态熵通过替代Te和S原子在Ag 2Se显着降低晶格热导率（klat ~ 0.34在400 K）。为了准确地获得电以及热输运系数，我们采用基于玻尔兹曼输运形式的变形势理论。Rashba效应与构型熵的组合结果协同地导致了这种高热电性能，并开发了在近室温下工作的新型n型热电材料。
2021-03-28 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Investigation of the Physical and Thermoelectric Properties of Chalcogenide Compounds for Waste-Heat Recovery
本研究利用密度泛函理论与 BoltzTraP2 计算评估 CdGa2Te4 和 ZnGa2Te4，揭示其良好热电输运、超低晶格热导率及热稳定性，可用于 900 K 以下废热回收与热障涂层。
2025-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Physical properties of the thermoelectric cubic lanthanum chalcogenides La3-yX4 (X=S,Se,Te) from first-principles
本文报道了立方晶系La_（3-y）X_（4）（X=S，Se，Te）材料的稳定性、晶格动力学、电子和热电性质的从头计算结果，分析了它们的热电应用潜力。在碲化物中，镧的运动与碲的运动是强耦合的，而在硫化物中，这两种原子的运动是解耦的。然而，这对它们的热性能没有影响，因为实验上所有化合物都具有低导热性。我们认为这是由于声学模式的Umklapp散射，特别是在所有三种硫属化物中发现的约7-8 meV的低能光学模式，如在笼状化合物如方钴矿或笼形化合物中，即使在立方Th 3 P4结构中没有笼。我们发现从碲化物到硫化物的能带隙增加，与实验结果吻合得很好。然而，由于它们相似的能带结构，我们发现这三种化合物具有几乎相同的热电性能。我们的结果与实验定性一致，特别是在碲化物的情况下，其中存在大量的数据。结果表明，硫化物具有很强的热电潜力，如果载流子浓度得到优化，可以取代碲化物。最后，我们还预测一个更大的最大ZT的p型掺杂材料比n型掺杂的，即使化合物与p型掺杂仍有待合成。因此，我们的研究结果表明，有可能使高温性能的热发电机仅基于La 3X 4化合物。
2013-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Axis-dependent carrier polarity in polycrystalline NaSn$_2$As$_2$
横向热电装置仅由一种热电材料组成，不像传统的纵向热电装置需要具有p型和n型极性的两种类型的热电材料。然而，可扩展的合成材料，表现出轴依赖的载体极性，这是一个有前途的组件，以证明横向热电器件，是具有挑战性的。本文报道了用单轴热压法制备的多晶NaSn $_2$ As $_2$具有轴向载流子极性。通过X射线衍射测量证实了样品的择优取向。Seebeck系数的测量表明，载流子的极性取决于测量方向，这是一致的，最近报道的结果对单晶的NaSn $_2$作为$_2$。鉴于我们的样品制备过程是容易扩展的，目前的工作表明，使用多晶NaSn $_2$作为$_2$与优选的取向制备横向热电器件的可能性。
2021-04-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Direct visualization of polaron formation in the thermoelectric SnSe
SnSe是一种层状材料，目前保持着体热电效率的记录。这种高效率的主要决定因素被认为是由于声子系统内的强非谐耦合导致的极低的热导率。在这里，我们表明，在SnSe中的载体系统的性质也是由强耦合声子直接可视化极化子形成的材料。我们采用超快电子衍射和漫散射跟踪声子的响应在动量和时间的带隙的自由载流子的光掺杂，观察驱动载流子本地化的双峰和各向异性晶格畸变。相对大的（\SI{18.7}{\angstrom}）准一维极化子在\SI{300}{\femto\second}时间尺度上形成，而较小的（\SI{4.2}{\angstrom}）三维极化子的形成时间要长一个数量级（\SI{4}{\pico\second}）。这种差异似乎是深刻的各向异性的电子-声子耦合在SnSe的结果，与强的弗罗里希耦合只有区域中心的极性光学声子。这些结果表明，在最佳掺杂水平的SnSe中的载流子导致高极化子密度，并且强的电子-声子耦合对于该基准材料的热电性能以及更一般地潜在的高性能热电器件也是至关重要的。
2021-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Comparative high-pressure structural and electrical transport properties study of thermoelectric (Bi1-xSbx)2Te3 compounds
本文通过高压X射线衍射和电输运测量，系统研究了不同Sb含量(Bi1-xSbx)2Te3的结构演化与金属化行为，发现Sb浓度升高会提高向无序BCC相转变的临界压力，并证实BST-0.7在12 GPa以上发生可逆压力诱导金属化。
2025-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical search for Chevrel phase based thermoelectric materials
本文研究了几种半导体Chevrel相的热电性质。能带结构计算用于计算热电势和估计合金化和无序对载流子迁移率的影响。在Mo位上与过渡金属如Re、Ru或Tc合金化以达到半导体组合物导致费米能级处的电子结构的巨大变化。预期这样的合金具有低载流子迁移率。填充过渡金属也被发现是不相容的高热电性能的基础上计算的电子结构。填充Zn，Cu，特别是Li被发现是有利的。这些填充的Chevrel相的计算的电子结构是一致的低散射的载流子与填充相关联的缺陷。我们期望具有接近（Li，Cu）$_4$ Mo $_6$ Se $_8$的组成的材料具有良好的迁移率和高的热电势，特别是当富含Li时，并推荐该系统用于实验研究。
1998-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Change-over of carrier type and magneto-transport property in Cu doped Bi2Te3 Topological Insulators
研究了Cu掺杂Bi_2Te_3拓扑绝缘体的结构、电阻率、热电势和磁输运性质。通过霍尔效应和热电功率测量，观察到Bi_2Te_3中Te位Cu掺杂引起的载流子从n型向p型的调谐。Cu的掺杂降低了载流子的迁移率，这说明费米能级从体导带向体价带移动。此外，在高磁场下，纯Bi_2Te_3的线性磁电阻（LMR）与时间反转对称性（TRS）保护的无带隙拓扑表面态有关，而Cu的掺杂破坏了TRS，使带隙开放，从而猝灭了LMR。
2016-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic and Thermoelectric Properties of CoFeYGe (Y= Ti, Cr) Quaternary Heusler Alloys: First Principle Calculations
在热电应用中利用材料需要机械、热和晶格稳定性以及高品质因数（ZT）。本文采用密度泛函理论（DFT）研究了CoFeYGe（Y = Ti，Cr）四元Heusler化合物的结构、电学、磁学、力学、热力学、动力学和热电性能.计算的力学性能和声子色散表明，这些化合物的结构是稳定的。CoFeCrGe和CoFeTiGe化合物都显示出铁磁和亚铁磁半金属行为，带隙分别为0.41和0.38 eV。晶格热导率（\k{appa} L）表现出较低的值，对于CoFeCrGe（CoFeTiGe）在1100 K时达到3.01 W/（m.K）（3.47 W/（m.K））。光学声子模对CoFeCrGe（CoFeTiGe）的\k{appa} L值有60.2%（70.9%）的贡献. CoFeCrGe和CoFeTiGe分别获得了0.71和0.65的高ZT值。根据我们的计算，CoFeCrGe和CoFeTiGe结合了良好的自旋电子和热电行为，可用于自旋注入应用。
2019-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Effect of secondary LuNiSn phase on thermoelectric properties of half-Heusler alloy LuNiSb
本文报道了三元化合物LuNiSb（立方晶系）和LuNiSn（正交晶系）以及复合材料（LuNiSb）$_{0.5}$（LuNiSn）$_{0.5}$的高温（350 K <T< 1000 K）热电性能。LuNiSn的导电性是金属性的，而LuNiSb的导电性是类金属性的。前者的Seebeck系数在700 K时达到-5.5 $μ$ V/K，后者在607 K时达到66 $μ$ V/K。复合样品（LuNiSb）$_{0.5}$（LuNiSn）$_{0.5}$由正交晶系基体和立方夹杂物构成，结合了LuNiSn的导电性和LuNiSb的热电性能。尽管如此，这种材料的热电性能没有增强。
2019-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Realizing Thermoelectric and Thermistor Bi-functionalities via Triggering Electron Correlations with Lattice-dipole
建立强电子相关性不仅有助于克服优化热电材料的权衡限制，而且还可以引入新的功能，扩展传统热电应用的视野。在这里，我们证明了高热电和热敏电阻功能共存于晶格畸变SrNbxTi 1-xO 3薄膜与载流子和有序排列的晶格偶极子之间的电子相关性。生长的SrNbxTi 1-xO 3/SrTiO 3与有效地保留界面应变表现出跨平面电荷有序和轨道各向异性，所示的偏振相关的近边X射线吸收精细结构。由此产生的库仑关联通过增大系统的振动熵，更独立地调节载流子输运和提高Seebeck系数。作为实现的最大热电功率因数超过100 uWcm-1 K-2测量的体性能的SrNb0.2Ti0.8O3（2.2 μ m）/SrTiO 3（100 μ m），这是最好的热电材料的低温应用。此外，晶格偶极子引起的载流子散射的强温度依赖性引入了正温度依赖的热敏电阻输运行为，其电阻电阻温度系数在30 ~ 300 K范围内很大，这在传统的热敏电阻中是很少见的。将这两种功能相结合，大大扩展了探索新的焦耳传感器的视野，用于在宽温度范围内检测温度和热扰动。
2018-10-18 cond-mat.mtrl-sci
