Thermoelectric Power of Tl-Doped PbTe Monocrystal
本文介绍了用石英毛细管填充材料的结晶过程，从溶液熔体中得到的Pb_（1-x）Tl_xTe（x= 0.001 - 0.02，d=5- 100 mkm）半导体细线在4.2 -300 K温度范围内热电性能的测量结果。对于对应于铊浓度为0.0025 < x <0.005的化学成分的样品，观察到热电功率符号的双重变化。在纯样品和铊浓度大于1at%的样品中，热电势在整个温度范围内都是正的。讨论了导致可观测异常的各种机制，包括非磁简并二能级系统的类近藤行为。得到的实验结果让我们假设，所观察到的异常可以解释的基础上的混合价态杂质的模型。
2005-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Topological thermoelectric effects in spin-orbit coupled electron and hole doped semiconductors
计算了在面内磁场以及Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合作用下，电子和空穴掺杂半导体杂质半导体中Berry相位介导的反常Hall和Nernst效应的本征贡献.对于这两个系统，我们发现，该政权的化学势，支持拓扑超导态的超导邻近效应的存在下，其特征在于在拓扑霍尔和能斯特系数两侧的明确定义的峰标记的拓扑政权的出现的高原。高原出现从一个明确的动量空间之间的分离区域的贝里曲率达到峰值（在“近带简并”点）和区域的单一（或奇数）费米表面位于布里渊区。能斯特系数的平台是由两个相反符号的峰包围的消失的幅度作为化学势的函数。这些结果对于实验推导出在邻近效应存在下实现拓扑态的化学势体系是有用的。
2012-03-27 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric bolometers based on ultra-thin heavily doped single-crystal silicon membranes
我们目前超薄硅膜热电偶测辐射热计适合于快速和灵敏的检测低水平的热功率和红外辐射在室温下。这些器件基于40 nm厚的应变调谐单晶硅膜，其形状为加热器/吸收器区域和窄的n型和p型掺杂梁，其作为热电偶工作。的设备的电热特性显示噪声等效功率为13 pW/rtHz和热时间常数为2.5 ms。高灵敏度的设备是由于高塞贝克系数为0.39 mV/K和减少的热导率的Si梁从体值。测辐射热计工作在热电偶的约翰逊-奈奎斯特噪声极限内，并讨论了接近温度波动极限工作时的性能改进。
2017-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of strain on the thermoelectric properties of silicon: An ab initio study
基于详细的第一性原理计算，研究了双轴应变硅的各向异性热电输运性质，重点研究了功率因数的可能提高。电子以及空穴掺杂进行了检查，在一个广泛的掺杂和温度范围。在低温和低掺杂制度的增强的功率因数得到的压缩和拉伸应变的电子掺杂的情况下，在空穴掺杂的情况下，压缩应变。在热电更重要的高温和高掺杂区域中，仅在小的双向拉伸应变下，空穴掺杂情况下发现功率因子略有增强。从能带结构效应的角度讨论了结果。提出了一个分析模型，以理解这样一个事实，即热电势下降，如果简并带被大力提升，由于应变引起的状态的重新分布。
2011-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric properties of graphene/boron nitride heterostructures
使用密度泛函理论结合格林函数散射方法，我们研究了由交替长度的石墨烯和氮化硼形成的异质纳米带的热电性能。在这样的结构中，氮化硼充当隧道势垒，其弱耦合石墨烯中的状态以形成迷你带。在未掺杂的纳米带中，迷你带相对于费米能对称地定位，并且不会显著增强热电性能。相反，当带掺杂的电子给予或电子接受吸附质，热电势S和电子品质因数提高，可以得到正或负的热电势。在最有利的情况下，用电子给体四硫富瓦烯（TTF）掺杂将室温热电势增加到-284 μv/K，用电子受体四氰基乙烯（TCNE）掺杂将S增加到210 μv/K。包括电子和声子的贡献后的热导，品质因数ZT高达0.9的顺序。
2015-10-04 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric terahertz photodetectors based on selenium-doped black phosphorus flakes
化学掺杂的散装黑磷是一种公认的方式，以减少表面氧化和降解。在这里，我们报告的太赫兹频率探测器的制造由天线耦合场效应晶体管（FET）与硒掺杂黑磷的有源沟道。我们的器件在SiO2封装的FET中显示出1780 cm 2 V-1 s-1的最大室温空穴迁移率。室温响应率为3 V/W，在3.4 THz下的噪声等效功率为7 nWHz-1/2，与在相同频率下工作的最先进的室温光电探测器相当。因此，在黑磷晶体的生长过程中包含Se掺杂剂使得能够优化FET在远红外中的输运和光学性能，具有开发基于BP的电光器件的高潜力。我们还表明，薄片厚度可以根据目标应用进行调整。具体地，较厚的薄片（>80 nm）适合于其中高迁移率和高速是必需的应用，较薄的薄片（<10 nm）更适合于需要高开/关比的应用，而THz光电检测对于30-40 nm厚的薄片是最佳的，这是由于较大的载流子密度可调性。
2019-03-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Thermopower enhancement by fractional layer control in 2D oxide superlattices
我们研究了过渡金属氧化物异质结构的二维热电性质。特别是，我们采用了一种前所未有的方法，使用分数δ掺杂的氧化物超晶格直接调节2D载流子密度。通过人为控制LaxSr 1-xTiO 3 δ掺杂层中出现的2D电子气中的载流子密度，我们证明可以达到408 μV K-1的热电势。这种方法还产生了117 μWcm-1 K-2的二维载流子的功率因数，这是过渡金属氧化物基材料的最大报道值之一。这一结果归因于二维体系的各向异性能带结构，表明δ掺杂氧化物超晶格是一种很好的新型热电材料。
2014-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhancement of thermoelectric figure-of-merit of Graphene upon BN-doping and sample length reduction
使用基于第一性原理密度泛函微扰理论的长度相关晶格热导率（\k{appa} L）的计算，并使用我们先前计算的电输运结果（Phys Rev B 95 085435（2017）），我们报告了单层和双层石墨烯的热电优值（ZT）的结果。我们发现掺杂氮化硼的石墨烯样品的ZT增加了近十倍，并且样品长度减少。我们还比较了\k{appa} L使用迭代实空间方法计算与传统的分析Callaway-Klemens方法，并获得弯曲（ZA）声子模式是占主导地位的热输运不同于在后者的方法。我们的计算与现有的实验数据符合得很好。
2018-09-04 cond-mat.mes-hall
Strain-induced enhancement of thermoelectric performance in a ZrS2 monolayer
热电材料的品质因数（ZT值）的增加受到传输系数的相互作用的限制。在这里，我们报告了大大增强的热电性能的ZrS2单层的双轴拉伸应变，由于塞贝克系数的同时增加和热导率的降低。基于第一性原理计算结合玻尔兹曼输运理论，我们预测应变可以有效地工程化ZrS2单层的带隙，并且Seebeck系数显著增加。由于声子软化，热导率被施加的拉伸应变降低。在应变为6%时，p型掺杂ZrS2单层膜在300 K时的ZT值最大，为2.4，是未应变体系的4.3倍。
2016-03-03 cond-mat.mes-hall
Anomalous Nernst effect on a magnetically-doped topological insulator surface: A Green's function approach
将计算电导率的Kubo-Streda公式推广到热电系数，从理论上研究了有限浓度磁性杂质在拓扑绝缘体表面引起的反常能斯特效应（ANE）.发现ANE同时受到杂质散射和热涨落的调制，因此在能量空间中表现出丰富的结构。虽然异常霍尔电导率是半整数量子化的费米能级跨磁杂质诱导间隙，异常能斯特信号（ANS）被完全抑制和热电势是线性依赖于费米能量。在磁性杂质诱导的局域能级附近，ANS和热电势共振增强。随着磁杂质势的不断增大，热电系数的抑制和提高将相互竞争。更有趣的是，当包括有限的电荷电势时，ANS和热电势的共振峰将被重新归一化，使得ANS和热电势的符号可通过电荷电势的强度来调节。
2019-01-26 cond-mat.mes-hall
Nanoscale Determination of the Mass Enhancement Factor in the Lightly-Doped Bulk Insulator Lead Selenide
铋硫族化物和碲化铅/硒化铅合金具有优异的热电性能，可用于发电和器件应用。由于声子在实现这些所需特性方面起着重要作用，因此量化声子和电子之间的相互作用（编码在材料的Eliashberg函数中）非常重要。然而，由于缺乏当地的实验探测器，其精确提取在一定程度上受到限制。在这里，我们构建了一种方法，直接提取的Eliashberg功能使用朗道能级光谱，并证明其适用于轻掺杂的热电体绝缘体PbSe。除了它的高能量分辨率仅限于热展宽，这种新的实验方法可以用来检测在纳米尺度上的质量增强因子的变化。因此，它开辟了一个新的途径，研究化学缺陷，表面掺杂和应变的质量增强因子的影响。
2015-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear thermoelectric effects driven by electron quantum geometry
Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本研究探究电子能带量子几何对非线性热电效应的影响，推导相关效应的规律，发现可测量外尔点总手性的量子化响应，指出In掺杂Pb₁₋ₓSnₓTe是最具潜力的候选材料，为量子几何实验研究提供新途径。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Theoretical Prediction of Enhanced Thermopower in n-doped Si/Ge Superlattices using Effective Mass Approximation
我们使用有效质量近似（EMA）方法分析了n掺杂[001]硅（Si）/锗（Ge）超晶格中的跨平面微带输运，该方法正确地解释了Si和Ge带隙的间接性质。到目前为止，基于直接带隙的EMA已经被用于研究这些超晶格的电子性质，这并不能准确地预测输运性质。我们使用玻尔兹曼输运方程框架结合EMA能带分析，并预测，显着改善的n掺杂的Si/Ge超晶格的热电势可以通过控制这些异质结构材料中的晶格应变环境。我们说明了一个显着程度的可调谐性的塞贝克系数可以通过在各种衬底上生长的超晶格，并改变周期，和组合物。我们的计算表明，在高掺杂制度下，Si/Ge [001]超晶格比体硅的Seebeck增强高达3.2倍，打破了Pisarenko关系。热功率调制导致功率因数增加高达20%。我们的方法一般适用于其他超晶格系统，例如，研究二维纳米线和三维纳米点超晶格中电子输运的尺寸效应。具有高S的材料潜在地提高热电应用的能量转换效率，并且另外，在包括热、流动、辐射和化学感测应用的各种塞贝克计量技术中是非常有价值的。我们预计，这里提出的想法将在控制电子输运在各种热电，光电子和量子增强材料的应用产生强烈的影响。
2019-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
