Effect of hydrostatic pressure and alloying on thermoelectric properties of van der Waals solid KMgSb: An \textit{ab-initio} study
本文通过第一性原理与玻尔兹曼输运理论研究静水压力和合金化对KMgSb热电性能的影响，发现其n型和p型zT相近且压力降低和Bi掺杂可显著提升热电优值至1.45。
2023-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectric properties of coaxial Bi2Te3/Sb2Te3 nanostructures studied by theoretical modeling
采用单载流子口袋和锐界面假设，对一维同轴Bi 2 Te 3/Sb 2 Te 3纳米复合材料的Seebeck系数、电导率、热导率和品质因数ZT等关键热电参数进行了模拟。采用Landauer近似代替了常用的Boltzmann输运方程（BTE），数值计算得到了用于评价热电性能的传输函数。通过模拟和数值计算，得到了ZT的显著提高，并研究了热电性能与结构参数的关系。最后，在最大功率条件下的效率，这个一维系统也进行了研究。
2011-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectricity by controlled local structure in bismuth-chalcogenides
利用光电子能谱学、漫反射和X射线吸收等光谱技术研究了LaOBiS $_{2-x}$ Se $_x$热电材料的电子结构和局域结构。据发现，硒取代有效地抑制局部失真，这可能是负责的载流子迁移率增加连同电子结构的变化。结果表明，一种可能的方式来控制热电性能的调整这些材料的局部晶体结构。
2019-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Pressure dependence of the thermoelectric power of single-walled carbon nanotubes
我们已经测量了高纯度单壁碳纳米管垫的热电功率（S）作为温度的函数，在不同的静水压力高达2.0 GPa。热电势是正的，并且在所有压力下，热电势随着温度的升高而单调增加。低温（T < 40 K）线性热电功率与压力无关，是金属纳米管的特征。在较高的温度下，它是增强的，虽然S（T）是线性的再次高于约100 K，它有一个非零的截距。这种增强是强烈的压力依赖性，并与声子的人口与流体静压力的变化。
2002-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermoelectric enhanced ZT regime calculated by Fermi integral method
报道了用费米积分法计算热电材料无量纲优值（$ZT$）的详细结果，并与Bi $_2$ Te $_3$，CoSb $_3$，SrTiO $_3$进行了比较。特别是，TE特性：电导率（小极化子：$σ$（$m$ *））、塞贝克系数（$S$）、热导率（$κ_e$）和$ZT$通过使用约化能量（$ζ$ = $E$ / $k_B T$）作为$T$和有效质量（$m$ */ $m$）的函数来计算。通过$T$和$m$ */ $m$与$ζ$的等值线图研究$ZT$的增强。
2019-06-23 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
Enhanced Thermoelectric Properties in a New Silicon Crystal Si24 with Intrinsic Nanoscale Porous Structure
热电器件是一种很有前途的新一代能源解决方案，因为它能够将废热转化为有用的电能，这可以在具有高电导率和低热导率的材料中实现。最近合成的硅同素异形体Si $_{24}$具有高度各向异性的晶体结构，具有纳米尺寸的规则孔。在这里，基于第一性原理研究，没有任何经验参数，我们表明，轻微掺杂的硅$_{24}$可以提供一个数量级的增强热电优值在室温下，相比，立方金刚石相的硅。我们将这种增强归因于纳米孔阵列形成的固有纳米结构，它有效地阻碍了热传导，同时保持了导电性。这可以是增强热电品质因数而不进一步形成非本征纳米结构的可行选择。此外，我们提出了一个实用的策略，以进一步减少导热性，而不影响导电性，通过限制在孔隙中的喋喋不休的客体原子。
2018-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric effect in kagome lattice enhanced at van Hove singularities
本研究通过第一性原理计算发现，kagome晶格中的鞍点型van Hove奇点显著增强纵向和横向热电效应，并在50 K时产生约10 μV/K的反常能斯特系数。
2023-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Effect of pressure on the transport properties and thermoelectric performance of Dirac semimetal ZrTe5
DDU Gorakhpur University（DDU戈拉克布尔大学）；K.G.K. (P.G.) College（K.G.K.（研究生）学院）；University of Allahabad（阿拉哈巴德大学）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室）；Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Indian institute of technology (IIT)-BHU（印度理工学院贝拿勒斯印度教大学）
本文研究静水压力对CVT法和助熔剂法生长的ZrTe5单晶输运性质的影响，发现压力增大电阻率和热电势、加宽带隙并改变载流子行为，助熔剂法样品还出现单极到双极输运转变。
2025-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Small compressive strain induced semiconductor-metal transition and tensile strain enhanced thermoelectric properties in monolayer $\mathrm{PtTe_2}$
采用广义梯度近似（GGA）和自旋轨道耦合（SOC）方法分别研究了双轴应变对单层$\mathrm{PtTe_2}$电子结构和热电性能的影响.计算结果表明，小的压应变（约-3\%）就可以诱导超导体向金属的转变，这在实验上是容易实现的。未应变的$\mathrm{PtTe_2}$的导带收敛，可以通过压缩和拉伸应变。拉伸应变可以通过改变价带峰的位置引起价带会聚，从而提高Seebeck系数，有利于提高功率因数。结果表明，拉伸应变也会降低晶格热导率，在室温下，拉伸应变为4%时，晶格热导率比未拉伸应变时降低约19%.考虑到拉伸应变对$ZT_e$的影响和晶格热导率，拉伸应变确实可以提高p型热电转换效率。我们的研究结果表明，在$\mathrm{PtTe_2}$应变工程的应用在电子和热电的潜力。
2016-11-13 cond-mat.mtrl-sci
A Structural Phase Transition in Ca3Co4O9 Associated with Enhanced High Temperature Thermoelectric Properties
随温度变化的电阻率，晶体结构和热容的测量揭示了电阻率下降和金属到半导体的转变对应于一阶结构相变在400 K附近的Ca 3Co 4 O 9。晶格参数c随温度的升高而平稳变化，而a、b1和b2晶格参数在~ 400 K时出现异常。Ca_2CoO_3和CoO_2层在~ 400 K以上发生变形，这与金属到半导体的输运行为变化有关。在磁场下测量电阻率和热容随温度的变化表明，自旋对这种转变的贡献很小。与从金属到半导体行为的第一级相变相关的降低的电阻率增强了高温下的热电性能，并指出金属到半导体的转变是高温热电氧化物中改善ZT的机制。
2012-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity and enhanced thermoelectric performance of SnTe bilayer
锡硫族化合物（SnS，SnSe和SnTe）被发现具有改善的热电性能后，其维数的减少。在这里，我们发现倾斜AA + s堆叠的二维（2D）SnTe双层作为最稳定的相之间的几个堆叠的结构优化和声子输运性质的预测。的载流子迁移率和弛豫时间进行了评估，使用变形势理论，这是发现是相对较高的，由于高的2D弹性模量，低的变形势常数，和适度的有效质量。SnTe双层膜具有高的Seebeck系数、高的电导率和超低的晶格热导率。高TE的优值（ZT）的值，高达4.61沿锯齿形方向，预测的SnTe双层。这些ZT值与块体以及单层SnTe和其他2D化合物相比大大增强。
2020-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Real-space visualization of short-range antiferromagnetic correlations in a magnetically enhanced thermoelectric
短程磁关联可以显着增加磁性半导体的热电势，这是数十年来开发高性能热电材料的一个值得注意的进展。在这里，我们揭示了反铁磁半导体MnTe的热电增强磁关联的性质。利用中子散射数据的磁对分布函数分析，我们获得了一个详细的，真实的空间视图的鲁棒的，纳米尺度的，反铁磁的相关性，坚持到顺磁相以上的Néel温度$T_{\mathrm{N}}$ = 307 K。顺磁状态下的磁相关长度沿结晶学$c$轴比在$ab$平面内显著更长，指向各向异性磁相互作用。自旋-自旋关联的从头计算使用密度泛函理论在无序局域矩的方法重现了定量的准确性，这一结果。这些发现构成了磁增强热电中短程自旋相关性的第一个真实空间图像，并为未来通过磁性手段优化热电性能的努力提供了信息。
2022-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Localized Radiofrequency Heating for Enhanced Thermoelectric Energy Generation Using Natural Galena Ore
本研究利用局部射频加热提升天然方铅矿的热电性能，实验获得远高于传统值的塞贝克电压与15%的转换效率，模拟验证了机制，为环境热电能量收集提供新策略。
2025-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Effect of electron-phonon scattering, pressure and alloying on the thermoelectric performance of TmCu$_3$Ch$_4$ (Tm=V, Nb, Ta; Ch=S, Se, Te)
由于环境问题，对绿色能源的需求日益增加，热电（TE）材料是环境友好的能源之一。很少有作者报道了TmCu $_3$ Ch $_4$的高TE性能，根据忽略电子-声子散射、自旋-轨道耦合效应（SOC）和与能量相关的载流子寿命的第一性原理计算，在1000 K下达到2以上的品质因数（ZT）。在考虑这些参数的情况下，重新研究了TmCu $_3$ Ch $_4$的热电输运性质，发现在这些化合物中，p型TaCu $_3$ Te $_4$由于其低的晶格热导率（$κ_l$）（0.38 W m-1 K-1），在1000 K时的热电输运系数可以达到~3。有趣的是，$κ_l$的值通过1 GPa的压力降低到0.17 W m-1 K-1，而功率因数由于带隙减小而略有改善，导致在1000 K时的非凡ZT~5.5。虽然Se的取代使$κ_l$略有降低，降至~0.3 W m-1 K-1，但由于费米能级附近的DOS急剧降低，导致Seebeck系数大幅降低，电导率略有增加，从而使功率因数显著降低。
2020-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Excellent Thermoelectric Performances of Pressure Synthesized ZnSe2
我们计算的晶格热导率的黄铁矿型ZnSe 2的压力为0和10 GPa使用线性化的声子玻尔兹曼输运方程。我们得到一个非常低的值[0.69 W/（mK）在室温下0 GPa]，最好的热电材料相比。振动光谱的特征在于由于Se-Se二聚体的伸缩而产生的孤立的高频光学声子模式和由于Zn原子围绕这些二聚体的旋转而产生的低频光学声子模式。低频光学声子模具有很强的非谐性，并将显著增加三声子散射空间，从而抑制热导率。有趣的是，具有相似频率和波矢的两个横向声学声子模式具有非常不同的非谐性程度，这取决于它们的偏振。我们将此与低热导率，并表明横向声学声子模式的非谐性连接到相应的变化的黄铁矿参数，这可以被解释为一个描述符的局部体积变化。为了确定ZnSe 2的热电性能，我们还研究了其电输运性质。结果表明，p型和n型ZnSe 2均具有良好的电输运性能。我们追溯到复杂的能量等值面的价带和导带。低的热导率和有前途的电输运性质导致p型和n型掺杂的ZnSe 2的大的热电优值。
2019-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Thermoelectric Properties of Dirac Semimetal Cd3As2
我们报道了拓扑半金属Cd 3As 2的温度和掺杂依赖的热电行为的调查。用玻尔兹曼输运理论计算了样品的电导率、热导率、塞贝克系数和品质因数。计算的原始Cd 3As 2的热电性能与实验结果相匹配。电子或空穴掺杂，特别是后者，被发现大大改善材料的热电性能。在T=700 K，n= 1 × 1020 cm-3时，电子掺杂的Cd 3As 2的最佳ZT值约为0.5，远大于原始Cd 3As 2的最大实验值（~0.15）。对于p型Cd_3As_2，Seebeck系数随温度变化的最大值随空穴掺杂浓度的增加而明显增大，其位置较n型Cd_3As_2明显向低温区移动，导致在500 K（p= 1 × 1020 cm-3）的低温下在p型Cd_3As_2中获得约0.5的最佳性能ZT。
2016-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Large Language Model Assisted Discovery of Optimal Dopants for Enhanced Thermoelectric Performance in CoSb$_3$ Based Skutterudites
School for Engineering of Matter Transport and Energy, Arizona State University（亚利桑那州立大学物质传输与能源工程学院）
本文提出一种数据驱动方法，利用大语言模型加速发现高性能CoSb$_3$基硫化物，通过训练回归头预测热电优值，降低均方误差，并通过密度泛函理论和分子动力学计算验证预测的掺杂剂性能。
2026-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectric figure-of-merit in boron-doped SiGe thin films by nanograin boundaries
采用低压化学气相沉积法（LPCVD）制备了掺硼多晶硅锗（SiGe）薄膜，并在120 ~ 300 K温度范围内对其热电性能进行了表征。自然形成的晶界被发现在确定膜的电荷和热输运性质中起着至关重要的作用。特别是，独特的柱状晶粒结构导致了显著的热导率各向异性，SiGe薄膜的面内热导率比交叉面热导率低约50%。通过优化生长条件和掺杂水平，在300 K下获得了0.2的SiGe薄膜的高品质因数（ZT），这比p型SiGe合金的先前记录高出约100%，这主要是由于纳米晶界引起的面内热导率的显著降低。LPCVD的低成本和优异的可扩展性使得这些高性能SiGe薄膜成为薄膜热电应用的理想候选者。
2014-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Na Site Doping a Pathway for Enhanced Thermoelectric Performance in $Na_{1-x}CoO_2$; The Case of Gd and Yb Dopants
掺杂被认为是提高层状钴酸钠（Na $_{1-x}$ CoO $_2$）热电性能的主要方法。然而，在过去的绝大多数报道中，掺杂剂在Na $_{1-x}$ CoO $_2$复杂层状晶格中的平衡位置还没有被确定.因此，选择合适的掺杂剂以提高Na $_{1-x}$ CoO $_2$的品质因数的通用策略还有待建立.在这里，通过检查Na $_{0.75}$ CoO $_2$和Na $_{0.50}$ CoO $_2$中Gd和Yb掺杂剂的形成能，我们证明在贫氧环境中，Gd和Yb掺杂剂存在于Na层中，而在富氧环境中，这些掺杂剂取代了CoO $_2$层中的Co。当在Na层时，Gd和Yb掺杂剂通过电子-空穴复合降低载流子浓度，同时增加塞贝克系数（$S$）和降低电导率（$σ$）。然而，Na位掺杂仅在Na $_{0.50}$ CoO $_2$中改善热电功率因子（PF）。当取代一个Co，这些掺杂剂减少$S$和PF。结果表明，热电性能如何严重依赖于合成环境，必须微调实现任何热电增强。
2021-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectric properties of NaxCoO2 whisker crystals
通过非常规方法从含钾成分中生长了热电钴氧化物单晶晶须NaxCoO 2，并测定了它们的传输性能和化学组成。通过热重分析对生长机理进行了分析和解释。在300 K时，晶须的电阻率r为102 μ Ω·cm，热电势S为83 μ V/K。因此，功率因数S2/r提高到约68 uW/K2 cm。
2003-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strategy for enhanced thermoelectric performance of Bi2S3 nanorods by Bi nanoinclusions
这是第一次报告的增强热电（TE）性能的新型Bi 2S 3-Bi纳米复合材料的合成使用一步多元醇方法在不同的反应温度（TRe）和时间。它们被很好地表征为纳米棒复合物，与正交Bi 2S 3和菱面体Bi相共存，其中后者包覆前者形成Bi 2S 3-Bi核壳型结构以及独立的Bi纳米颗粒（NPs）。随着反应温度和持续时间的增加，系统地观察到\r{ho}的电阻率降低，这揭示了在这种高电阻Bi 2S 3中减少\r{ho}的有希望的方法，从而解决了过去几十年来其热电应用潜力的早期障碍。最令人惊讶的是，在27 ℃下使用~900 MPa压力制成的最高Bi含量纳米复合颗粒在300 K下的TE功率因数比热压Bi 2S 3的大3个数量级，或者甚至比先前报道的火花等离子体烧结的核-壳Bi2S3@Bi样品的好23%（Tarachand等人，Nano Res.2016，9，3291; Ge等人，ACS Appl.Mater. Interfaces 2017，9，4828）。考虑到由于其复杂的纳米结构而可能大大降低的热导率，对于这些不含有毒和稀土元素的TE纳米复合材料，在300 K附近显著改善的TE性能潜力是高度预期的，使得本合成方法成为开发基于Bi 2S 3的材料的增强的热电性能而不使用额外的烧结步骤的开创性方法。
2019-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Polytypism at its best: improved thermoelectric performance in Li based Nowotony-Juza phases
原则上，热电是将废热转化为电力的可行途径，但该技术的商业化受到其目前效率的限制。在寻求改进的材料，利用\textit{ab initio}的方法，我们报告了多型诱导改善的热电性能在锂基Nowotny-Juza相LiZn \textit{X}（\textit{X} = N，P，As，Sb，和Bi）。除了LiZnSb之外，我们发现立方LiZnBi在能量上比迄今为止探索的六方相更有利，而立方LiZnP和LiZnAs的六方多型体可能通过压力来稳定-流体静压力可以通过内部压力来辅助以促进相变。我们发现一个显着的影响，多型热电性能。我们确定保守估计的品质因数，并发现，而功率因数和品质因数值的改善，在六方相，在立方相的值仍然是优秀的。立方和六方LiZnSb在700 K时的\textit{ZT}值分别为1.27和1.95。对于\textit{n}型掺杂，在700 K下其他有希望的\textit{ZT}值分别为六方LiZnP和LiZnAs的1.96和1.49。总的来说，我们的研究结果表明，Nowotny-Juza相是一种新的潜在的热电材料。
2018-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Phase stabilization of In2Se3 by disordered Ni intercalation and its enhanced thermoelectrical performance
本研究通过无序Ni插层稳定In2Se3相，抑制高温相变，同时提升电导率并降低热导率，使Ni0.3In2Se3在500°C下ZT值面内提升86%、面外提升222%，为层状热电材料性能增强提供了有效策略。
2025-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Thermoelectric Power in Dual-Gated Bilayer Graphene
材料的热电功率通常由其能带结构和载流子密度决定，可以通过化学掺杂而变化，而化学掺杂通常受到掺杂剂溶解度的限制。显示出大热电功率的材料可用于许多工业应用，例如热电转换和热电冷却装置。在这里，我们展示了通过在双层石墨烯上施加垂直电场来打开带隙而产生的双栅极双层石墨烯器件中的热电功率的完全电场调谐。我们发现了在低温下热电功率的大幅增强，这可能为使用石墨烯基器件的低温热电应用开辟了新的可能性。
2011-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced magnetic and thermoelectric properties in epitaxial polycrystalline SrRuO3 thin film
过渡金属氧化物薄膜显示出通用的电、磁和热性能，其可以通过经由多晶固体有意地引入宏观晶界来定制。在这项研究中，我们专注于修改的磁性和热输运性能的制造单和多晶外延SrRuO3薄膜，使用脉冲激光外延。采用原子级平坦的多晶SrTiO_3衬底外延稳定化技术，实现了每个晶粒的结晶质量与单晶对应物的结晶质量相当的外延多晶SrRu_3薄膜。特别是，减轻压缩应变附近的晶界，由于合并证明结构，这诱导增强的多晶外延薄膜的铁磁有序。与晶界相关联的结构变化进一步降低了热导率而不恶化电子输运，并且与它们的单晶对应物相比，导致外延多晶薄膜中增强的热电效率。
2018-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectric performance in spark plasma textured bulk n-type BiTe2.7Se0.3 and p-type Bi0.5Sb1.5Te3
采用放电等离子体织构化方法制备了p型和n型碲化铋块材。从X射线衍射分析和电子背散射衍射测量证实了沿001方向的单轴载荷的织构发展。有趣的是，这些纹理化的样品优于通过传统的放电等离子体烧结（SPS）制备的样品，导致在ab平面中的热导率降低。在室温下，n型BiTe2.7Se0.3和p型Bi0.5Sb1.5Te3织构样品的品质因数分别比SPS织构样品提高了42%和33%，为应用开辟了新的途径。
2013-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Hydrostatic Pressure Induced Anomalous Enhancement in the Thermoelectric Performance of Monolayer MoS$_{2}$
本文基于第一性原理计算发现，静水压通过提高谷简并度和声子散射，显著增强了单层MoS$_{2}$的热电势、功率因子并降低晶格热导率，从而大幅提升了其整体热电性能zT。
2023-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectric performance in Ca substituted Sr3SnO
我们报告45%的热电优值，ZT的Sr 3SnO通过Ca替代增强。采用第一性原理计算研究了Ca掺杂Sr 3SnO（Sr 3-xCaxSnO）的电子输运和热电输运性质.研究了Ca掺杂对带隙的影响，并提出了详细的机理来解释所得到的结果。发现Sr_3SnO的有效质量和热电势随空穴浓度的增加而减小。得到了Sr_2CaSnO的最佳空穴浓度，相应的Seebeck系数为219 μV/K。Sr_3SnO及其合金的导电性表现出半导体性质，这与Ca_3SnO的实验结果相矛盾。我们发现，由于Ca的缺乏，Ca_3SnO显示出金属导电性，并消除了这种矛盾与我们的结果。用PBE和GW泛函计算了Sr_3SnO和Ca_3SnO的晶格热导率（\kl）。PBE泛函得到的晶格热导率大大低估了Ca 3SnO的实验值。在300 K时，Sr_3SnO和Ca_3SnO的总热导率分别为2.33和1.897 W/mK，与Ca_3SnO的实验值1.707 W/mK非常吻合。Sr 2CaSnO在500 K下的无量纲优值（ZT）为0.6，使其具有热电应用前景。
2018-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Monolayer enhanced thermoelectric properties compared with bulk for BiTeBr
纳米结构被认为是获得优异热电性能的有效途径。本文采用第一性原理计算和半经典Boltzmann输运理论相结合的方法，研究了BiTeBr体材料和单层材料的热电性质，包括电子输运和声子输运。电子部分采用广义梯度近似（GGA）加自旋轨道耦合（SOC），声子部分采用GGA。研究发现，由于SOC对能带结构有明显的影响，SOC对电子输运系数有重要的影响。在p型掺杂中，单层材料在较宽的掺杂范围内具有比体材料更大的塞贝克系数，这有利于获得优异的热电性能。计算得到的室温下体材料的平均晶格热导率为1.71 $\mathrm{W m^{-1} K^{-1}}$，与实验值1.3 $\mathrm{W m^{-1} K^{-1}}$接近。计算结果表明，单层材料具有比块体材料更好的$ZT_e$和更低的晶格热导率，表明单层材料具有比块体材料更好的热电性能。由于声子寿命较短，单层材料的晶格热导率比体材料低。通过比较体相电导率的实验值和计算值，确定了$\times$ $10^{-14}$的散射时间为3.3 s。基于电子和声子输运系数，计算了体材料和单层材料的热电优值$ZT$。结果表明，室温下，单层膜的$ZT$峰值比体膜高，n型掺杂时单层膜的$ZT$峰值可达0.55，p型掺杂时单层膜的峰值可达0.75。这些结果表明，单层BiTeBr可能是一个潜在的二维（2D）热电材料，这可以刺激进一步的实验工作，合成单层BiTeBr。
2017-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectric figure of merit in edge disordered zigzag graphene nanoribbons
我们基于非平衡格林函数的相同方法工具研究了电子和声子通过边缘无序锯齿形石墨烯纳米带的输运。我们发现，边缘无序显着降低声子的热输运，而只有微弱的有害电子传导。电子和声子的弹性平均自由程的行为指向实现电子晶体与声子玻璃共存的可能性。计算出的热电优值（ZT）的值资格锯齿形石墨烯纳米带作为一个非常有前途的材料热电应用。
2009-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectricity at the ultra-thin film limit
在超薄膜极限下，量子限制强烈地改善了诸如Sb $_2$ Te $_3$和Bi $_2$ Te $_3$的材料中的热电优值。这些高质量的薄膜只能使用良好控制的技术，如分子束外延实现。我们报告了使用热共蒸发的p型Sb $_2$ Te $_3$和n型Bi $_2$ Te $_3$的Seebeck系数的两倍增加，这是一种负担得起的方法。在厚膜极限大于100 nm时，它们的塞贝克系数约为100 $μV/K$，与其他工作中获得的结果相似。当薄膜薄于50 nm时，塞贝克系数增加到约500 $μV/K$。总塞贝克系数为$\sim$ 1 mV/K，估计ZT为$\sim$ 2，这对材料是在室温下实现实用微冷却器的第一步。
2019-12-24 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectric properties by Ir doping of PtSb2 with pyrite structure
研究了Ir掺杂对Pt_（1-x）Ir_xSb_2（x = 0，0.01，0.03和0.1）黄铁矿热电材料热电性能的影响。进行电阻率ρ、塞贝克系数S和导热系数kappa的测量。结果表明，从半导体行为没有Ir（x = 0）的金属行为在x = 0.01的突然变化。x = 0.01的样品表现出大的S和低的ρ，导致在400 K时的最大功率因数（S^2/ρ）为43 μ W/cmK^2。特殊的“布丁模”型电子能带色散可以解释金属态热电性能的增强。
2012-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced thermoelectric efficiency in ferromagnetic silicene nanoribbons asymmetrically terminated with hydrogen atoms
利用从头算方法，我们计算了硅烯纳米带的热电和自旋热电性质的裸，单氢化和双氢化的边缘。非对称结构，其中一个边缘是裸露的或二氢化的，而另一个边缘是单氢化的（0 H-1H和2 H-1H纳米带）具有铁磁基态，并显示出显着的常规和自旋热电性能。热电效率的强烈增强（常规的和自旋的热电效率）是由这种纳米带的非常特定的能带结构引起的，其中一个自旋通道由于能隙而被阻挡，而另一个自旋通道是高度导电的。反过来，0 H-2 H和2 H-2 H纳米带（其中一个边缘是裸露的或二氢化的，另一个边缘是二氢化的）在基态是反铁磁性的。因此，相应的自旋通道是等效的，并且在这些纳米带中仅可以发生常规的热电效应。
2014-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origins of minimized lattice thermal conductivity and enhanced thermoelectric performance in WS2/WSe2 lateral superlattice
基于实验制备的WS 2/WSe 2横向超晶格（LS）晶体，提出了一种提高二维过渡金属二硫属化物（TMDC）WS 2热电性能的结构策略.基于密度泛函理论结合玻尔兹曼输运方程，我们证明了单层WS 2的TE优值zT在形成WS 2/WSe 2 LS晶体时显著提高。这主要归因于由于增强的非谐过程而导致的几乎减半的晶格热导率。平行于（xx）和垂直于（yy）超晶格周期的电子输运性质对于p型和n型掺杂LS两者是高度对称的，这归因于电荷载流子的几乎各向同性的寿命。自旋-轨道效应导致导带的显著分裂，并导致三重简并子带和高态密度（DOS），这为获得高的n型Seebeck系数（S）提供了机会。有趣的是，单层WS 2中分离的简并子带和上导带形成了一个显著的阶梯状态密度，从而产生了更高的S。具有比电子高得多的迁移率的空穴载流子揭示了高的p型功率因数，并且在400 K下具有最佳zT超过1的良好p型TE材料的潜力。
2021-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Thermoelectric Properties By Embedding Fe Nanoparticles Into CrN Films For Energy Harvesting Applications
本研究通过高功率脉冲磁控溅射与纳米颗粒枪结合，将Fe纳米颗粒嵌入CrN基质形成纳米复合材料，利用界面能量过滤效应提升了Seebeck系数与电子迁移率，并显著降低了热导率，有效改善了涂层的热电性能。
2024-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Thermoelectric Performance and Anomalous Seebeck Effects in Topological Insulators
提高热电优值zT是材料科学中最大的挑战之一。最近发现的拓扑绝缘体（TI）在这方面提供了新的希望。在这项工作中，我们从理论上证明，zT是强烈的大小依赖于TI，和大小参数可以调整，以提高zT显着大于1。此外，我们表明，在TI的边缘状态的寿命是强烈的能量依赖性，导致大的和异常的塞贝克效应与相反的符号的霍尔效应。这些优异的性能使钛合金成为热电科学和技术领域中极有前途的材料。
2014-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectric performance of phosphorene by strain-induced band convergence
近年来，人们预测单层磷烯是一种很有前途的热电材料。在这项工作中，我们提出了进一步提高磷烯的热电性能的应变诱导带收敛。采用第一性原理计算结合半经典Boltzmann理论研究了单轴应变对磷烯热电性质的影响。当施加Z字形方向的应变时，在5%的临界应变下，Z字形方向的Seebeck系数和电导率同时得到了显著的提高，此时能带收敛。最大的ZT值为1.65，在300 K，然后通过使用体晶格热导率保守估计。当扶手椅方向应变为8%时，磷烯扶手椅方向的室温ZT值可达2.12。结果表明，应变诱导能带收敛是提高磷烯热电性能的有效方法。
2014-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanically-Exfoliated Stacks of Thin Films of Bismuth Telluride Topological Insulators with Enhanced Thermoelectric Performance
我们报告的“石墨烯样”的单晶Bi2Te3薄膜的机械剥离和热电特性的堆栈这样的薄膜。通过“热盘”和“激光闪光”技术测量所得的“伪超晶格”的热导率。与体相比较，堆的室温面内（交叉面）热导率降低约2.4（3.5）倍。热导率的降低与保留的电性能导致热电品质因数的强烈增加。有人建议，薄膜变薄到几个五倍和费米能级的调谐可以帮助实现具有非凡的热电效率的拓扑绝缘体表面输运制度。
2010-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectric figure of merit in polycrystalline carbon nanostructures
碳纳米结构中经常观察到晶界，但它们对热和电性能的影响仍然没有完全了解。利用密度泛函紧束缚理论和非平衡格林函数相结合的方法研究了碳基体系中电子和声子的输运。在这项工作中，量子输运和热电性能的石墨烯片，石墨烯纳米带和碳纳米管的各种晶界类型在一个较宽的温度范围内进行了总结。受先前发现的无序散射声子比电子更有效的启发，预期多晶系统的热电性能会有显着改善。由于该效应对晶界类型略微敏感，我们证明晶界是一种可行的工具，可以大大提高品质因数，为新型热电材料的设计铺平道路。
2015-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectric efficiency of zigzag bilayer phosphorene nanoribbon; edge states engineering
从理论上研究了锯齿型双层磷烯纳米带的热电性质。我们首先将SSH阶梯与ZBPNR边缘态类比，解析地得到了它们的能带结构和波函数。然后，通过应用能量过滤方法，我们表明，电功率和热电效率的ZBPNR可以显着提高中间隙边缘状态的存在。我们还讨论了如何通过在边界施加周期性点势来设计边缘模式，以进一步优化系统的热电功率和效率。
2022-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Asymmetric Electronic Band Alignment and Potentially Enhanced Thermoelectric Properties in Phase-Separated Mg2X (X=Si,Ge,Sn) Alloys
Korea Electrotechnology Research Institute (KERI)（韩国电子技术研究 institute）；University of Warwick（华威大学）；Korea Institute of Materials Science (KIMS)（韩国材料科学研究所）；German Aerospace Center (DLR)（德国航空航天中心）；University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）；Justus Liebig University（吉森大学）；University of Science and Technology（科学技术大学）
该研究通过第一性原理计算发现Mg2X合金相分离界面处价带偏移远大于导带偏移，可利用能量过滤效应显著提升p型材料的热电功率因子。
2025-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Adiabatic transverse thermoelectric conversion enhanced by heat current manipulation in artificially tilted multilayers
本文研究人工倾斜多层膜中由非对角热传导增强的绝热横向热电转换，在Co₂MnGa/Bi₀.₂Sb₁.₈Te₃体系中于45°倾斜角实现-116.1 μV/K横向热电势，并将最大折合效率从等温极限的3.1%提升至绝热极限的8.1%。
2025-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-field enhanced high-thermoelectric performance in topological Dirac semimetal Cd$_3$As$_2$ crystal
热电材料可用于通过塞贝克效应将热量转换为电功率。研究了三维狄拉克半金属Cd $_3$ As $_2$晶体的磁热电优值。研究发现，虽然磁电阻率大大增加，但通过磁场可以同时实现功率因数的提高和热导率的降低。在7特斯拉的垂直磁场作用下，在350 K附近，ZT值从0.17提高到1.1，提高了6倍以上。磁场对ZT的极大增强是由于Cd $_3$ As $_2$中具有大的费米速度和大的电热导率的线性狄拉克带。我们的工作为大幅度提高量子拓扑材料的热电性能开辟了一条新的途径。
2018-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impurity-induced transition and impurity-enhanced thermopower in the thermoelectric oxide NaCo_{2-x}Cu_x$O_4
对Cu取代热电氧化物NaCo_{2-x} Cu_xO_4的各种物理量进行了测量和分析。如先前已知的，取代的Cu增强了热电功率，而其不显著增加电阻率。磁化率和电子比热随x的增加而显著降低，这意味着Cu的替代降低了有效质量增强。通过与重费米子化合物和价涨落系统的定量比较，我们发现Cu替代有效地增加了传导电子与磁涨落之间的耦合。Cu替代诱导的相变在22 K，这是非常相似的自旋密度波转变。
2002-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced Thermoelectric ZT in the Tails of the Fermi Distribution via Electron Filtering by Nanoinclusions -- Model Electron Transport in Nanocomposites
碳化硅纳米粒子的直径约为8 nm，具有窄的尺寸分布已被精细地混合掺杂的硅纳米粉末和烧结成散装样品，研究纳米夹杂物的电和热输运性能的影响。我们比较了样品的热电性能从0-5%的碳化硅体积分数。碳化硅纳米夹杂物导致热电品质因数ZT的显著改善，这主要是由于塞贝克系数的增强。半经典玻尔兹曼输运方程被用来模拟的塞贝克系数和电导率的电输运性质。理论分析证实了热电性能的增强与硅费米能级和碳化物导带边缘之间的偏移引起的电子的能量选择性散射是一致的。这项研究证明，精心设计的能量依赖的电子散射率可以提供一个途径，放松长期存在的限制，在热电材料的设计。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-Entropy Skutterudites as Thermoelectrics: Potential Synthesizability, Enhanced Stability and Band Convergence via the Cocktail Effect
Universidad de Sevilla（塞维利亚大学）
本研究通过鸡尾酒效应探索高熵硫化物作为热电材料，发现其具有潜在可合成性、增强稳定性及能带收敛特性，从而提升热电效率并降低成本。
2025-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Thermoelectric Power and Electronic Correlations in RuSe$_2$
报道了Ru $_{1-x}$ Ir $_{x}$ Se $_2$（$x \leq 0.2$）的电子结构、电输运和热输运性质. RuSe $_2$是一种在立方黄铁矿晶胞中结晶的半导体。RuSe $_2$的Seebeck系数在730 K附近超过-200 $μ$ V/K。Ir的替代导致电阻率和塞贝克系数的抑制，这表明费米能级附近的态密度峰的去除。Ru $_{0.8}$ Ir $_{0.2}$ Se $_{2}$在约30 K时表现出电子-金属交叉。磁场恢复了半导体特性。我们的研究结果表明电子关联在增强RuSb $_{2}$的热电性中的重要性。
2016-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Screening of half-Heuslers with temperature-induced band convergence and enhanced thermoelectric properties
本文利用电子-声子重整化方法揭示半赫斯勒化合物温度诱导导带汇聚的关键因素，并据此从274种材料中筛选出TiRhBi、TiPtSn、NbPtTl，以TiPtSn为例验证了温度效应对塞贝克系数和热电性能预测的重要性。
2024-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced Superconductivity in Thermoelectric Semiconductor Mg3Sb2
ShanghaiTech University（上海科技大学）；Shanghai University（上海大学）；Zhejiang University（浙江大学）；University of Oxford（牛津大学）；Zhejiang Laboratory（浙江实验室）
本研究发现热电半导体Mg3Sb2在压力下会发生金属化、超导转变及结构相变，明确其高压相图，为高压下热电材料研究提供见解。
2026-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Huge Thermoelectric Power Factor: FeSb2 versus FeAs2 and RuSb2
窄禁带半导体FeSb 2的热电功率因数与同结构同系物FeAs 2和RuSb 2相比大大增强。磁性和热力学性质的比较研究提供的证据表明，窄的和相关的带以及相关的增强热电性仅特定于FeSb 2。我们的研究结果指出，在低温下的实际热电应用的潜在的FeSb 2和刺激沿着相同的路线寻找新的相关半导体。
2009-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
CoSb3-based skutterudite nanocomposites prepared by cold sintering process with enhanced thermoelectric properties
本文首次采用冷烧结工艺制备Te掺杂CoSb3方钴矿纳米复合材料，并结合后退火提升致密度与热电性能，在室温下获得0.12(3)的最大品质因数。
2023-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Figure of Merit in Bismuth-Antimony Fine-Grained Alloys at Cryogenic Temperatures
热电（TE）材料的研究在热能转换为电能和制冷应用中起着至关重要的作用。铋锑合金是一种很有前途的热电致冷材料。本文中，在低温（100- 150 K）下，由微米尺寸晶粒组成的熔纺n型Bi_（85）Sb_（15）块体样品获得了接近0.6的高品质因数ZT。所获得的ZT比多晶平均单晶的~0.4的ZT高近50倍，并且其也显著高于通常用于低温冷却应用的Bi-Te合金中在150 K以下测量的小于~0.3的ZT。改善的热电性能可以归因于从快速凝固实现的细晶粒微观结构，这不仅显著降低了热导率，而且减轻了偏析效应。用热盘法测得在100 K附近的热导率为1.5 W m-1 K-1。在双带有效质量模型下分析了这一有趣的半金属-半导体合金系统的热电性质。研究首次揭示了Bi-Sb合金的禁带宽度随温度的升高而逐渐变窄。这种Bi-Sb合金的磁热电效应进一步改善了TE性能，导致ZT为约0.7。在NdFeB/BiSb/NdFeB复合系统中进一步证实了磁TE效应。具有高ZT的BiSb磁体系统的紧凑性使得能够在热电冷却应用中利用磁TE效应。
2019-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Hydrostatic pressure control of the spin-orbit proximity effect, spin relaxation, and thermoelectricity in a phosphorene-WSe$_2$ heterostructure
本文基于第一性原理计算，证明在磷烯-WSe$_2$异质结构中施加垂直压力可显著增强磷烯的自旋轨道耦合，改变自旋弛豫机制并降低热电效率。
2024-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
