Effect of the Source toSubstrate Distance on Structural, Optoelectronic, and Thermoelectric Properties of Zinc Sulfide Thin Films
本研究在PVTC系统中调节SSD距离制备ZnS薄膜，考察其对薄膜结构及光学、电学和热电性能的影响，并确认薄膜形成具有111择优取向的闪锌矿立方结构。
2024-04-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Optoelectronic and Thermoelectric Properties of High-Performance AlSb Semiconductors
S.U. Umarov Physical-Technical Institute of NAST（S.U. 乌马罗夫物理技术研究所 (NAST)）；School of Optoelectronic Engineering & CQUPT-BUL Innovation Institute, Chongqing University of Posts and Telecommunications（重庆邮电大学光电工程学院及CQUPT-BUL创新学院）；Tajik National University（塔吉克斯坦国立大学）
本文通过第一性原理研究AlSb在立方和六方相的光电及热电性质，揭示其带隙、光学响应及热电性能，强调Sb d电子效应的准确处理对预测性能的重要性。
2026-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Low-Temperature Thermoelectric Performance and Optoelectronic Properties of Monolayer of WX2N4(X = Si, Ge)
本研究基于密度泛函理论和玻尔兹曼输运方程，探讨了WX2N4(X=Si, Ge)单层的热电性能，发现p型WGe2N4在400K下具有高达0.91的热电优值，而WSi2N4在室温下ZT值较低。
2023-03-31 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Computational investigation of a perovskite LaBiO$_{3}$ for photovoltaic, thermoelectric, and optoelectronic applications
Jimma University（吉马大学）
该研究通过DFT计算，系统研究了三角相LaBiO$_3$的结构、电子、弹性、光学及热电性质，发现其具有3.51 eV间接宽带隙和延展性，并评估了其在光伏和热电领域的应用潜力。
2026-09-30 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
NaInX2 (X = S, Se) layered materials for energy harvesting applications: First-principles insights into optoelectronic and thermoelectric properties
本文采用第一性原理方法研究了六角对称（R-3 m）的两种硫系同构材料NaInS 2和NaInSe 2的结构、电子、光学和热电性质。一个非常好的协议已被发现我们的结果与现有的实验和理论。电子能带结构和光学性质表明，所研究的材料具有半导体性质，Na、In和Se原子的s轨道间的强烈杂化使导带底部向下移动，导致NaInSe 2的带隙比NaInS 2的带隙窄。首次详细研究了NaInX_2（X = S，Se）的不同光学性质（介电函数、光电导、吸收系数、反射率、折射率和损耗函数）和热电性质（塞贝克系数、电导率、功率因数和热导率）。结果表明，由于NaInX_2（X = S，Se）具有强烈的层状结构，所有这些性质都具有明显的各向异性。两种化合物在远可见光至中紫外（UV）区域具有强的光学吸收，具有尖锐的峰，而在UV区域反射率较低。计算得到NaInS 2和NaInSe 2在1000 K时沿a轴方向的热电功率因子分别为151.5 μ W/cmK ~ 2和154 μ W/cmK ~ 2，相应的ZT值约为0.70。两种化合物沿a轴的热导率都很高（~22 W/mK），这表明降低这种高热导率对于获得NaInX 2（X = S，Se）化合物的较高ZT值是重要的。
2020-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Rhodium based half-Heusler alloys as possible optoelectronic and thermoelectric materials
基于密度泛函理论和半经典Boltzmann理论，我们研究了18价电子数铑基半Heusler合金的结构、弹性、电学、光学和热电性质，重点研究了RhTiP、RhTiAs、RhTiSb和RhTiBi的结构、弹性、电学、光学和热电性质。这些系统的声子色散曲线中没有虚频，证明它们是结构稳定的。RhTiP在性质上是可延展的，而其他是脆性的。合金被发现是半导体的间接带隙范围从0.94至1.01 eV。我们的计算表明，这些材料在紫外和可见光区具有高的吸收系数和光学电导率。在考虑热电性时，我们发现$p$ -型掺杂更有利于提高热电性能。功率因数与$p$型掺杂的计算值是可比的一些报告的半Heusler材料。RhTiBi的最佳品质因数\zt \是$\sim1$，表明其是热电应用的有希望的候选者，而具有0.38至0.67之间的最佳\zt \值的RhTiP、RhTiAs和RhTiSb是用于热电装置的可能候选者。
2021-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamic Phase Stability, Structural, Mechanical, Optoelectronic, and Thermoelectric Properties of the III-V Semiconductor AlSb for Energy Conversion Applications
S.U. Umarov Physical-Technical Institute of NAST（纳兹尔科学院苏·乌马尔物理技术研究所）；School of Optoelectronic Engineering & CQUPT-BUL Innovation Institute, Chongqing University of Posts and Telecommunications（重庆邮电大学光电工程学院与CQUPT-BUL创新学院）
本研究通过第一性原理方法分析了AlSb在不同相中的热力学、结构、机械、光电和热电性能，发现立方相更稳定，且六方相在热电应用中具有优势。
2025-12-30 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Study of Novel Lead-Free Double Perovskite \b{eta}2SnGeX6 (\b{eta} = K, Rb; X = Cl, Br, I) for thermomechanical, optoelectronic and outstanding thermoelectric applications
University of Rajshahi（拉杰沙希大学）
利用密度泛函理论系统研究了无铅双钙钛矿 beta2SnGeX6 的结构、力学、电子、光学和热电性质，发现其具有直接带隙（0.64-1.44 eV可调）、高延展性和低热导率，其中 K2SnGeI6 在1000 K时热电优值ZT达2.4。
2026-06-18 cond-mat.mtrl-sci
First-principles insights into the optoelectronic and thermoelectric properties of X3NbY4(X= Cu, Ag, Au; Y=S, Se, Te) sulvanite compounds for energy applications
University of Rajshahi（拉杰沙希大学）
研究通过DFT方法分析了X3NbY4硫钒矿化合物的光电和热电性能，发现其具有半导体特性，且在光电子和热电应用中表现优异。
2026-03-12 cond-mat.mtrl-sci
DFT aided prediction of phase stability, optoelectronic and thermoelectric properties of A2AuScX6 (A= Cs, Rb; X= Cl, Br, I) double perovskites for energy harvesting technology
本文利用DFT系统研究A2AuScX6双钙钛矿卤化物的相稳定性、光电及热电性质，表明其在太阳能电池和热电器件中具有应用潜力。
2023-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Rare-Earth Engineering of NaAlO3 Perovskites Unlocks Unified Optoelectronic, Thermoelectric, and Spintronic Functionalities
本研究通过第一性原理计算发现，稀土掺杂NaAlO3钙钛矿可显著缩小带隙、实现半金属或半导体特性，并增强热电性能，为多功能器件应用提供新平台。
2025-10-09 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Defect-Engineered Multifunctionality in Cu-Doped Bi2Te2: Interplay of Thermoelectric, Piezoelectric, and Optoelectronic Properties from First-Principles Insights
University of West Bohemia（西波希米亚大学）；Riphah International University（里帕赫国际大学）；Northern Border University（北部边界大学）
铜掺杂Bi₂Te₃通过缺陷工程增强其热电、压电和光电子性能，为混合能源收集和红外探测提供多功能材料。
2025-12-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Impressive Electronic Transport in Be$_2$C Monolayer
基于密度泛函理论和半经典玻尔兹曼输运理论，研究了Be $_2$ C单分子膜的热电性质.电子结构计算预测这种材料作为半导体的直接带隙为2.0 eV计算使用高斯衰减Perdew-Burke-Ernzerhof（Gau-PBE）混合功能。Gau-PBE的能带结构被用来计算输运性质，通过求解玻尔兹曼输运方程下的常数弛豫时间近似。在这项工作中，我们明确地确定了弛豫时间，通过研究系统中的电子-声子相互作用，以估计绝对输运系数。结果表明，该单层膜具有高的功率因数（$\sim$ 3.44 mW/mK $^2$ K），与商业热电材料掺杂Bi $_2$ Te、$_3$和PbTe相似，表明Be $_2$ C单层膜是一种很有前途的热电材料。
2022-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Robust AI-Driven Discovery of Electronic Metal Phosphide Semiconductors
Jilin University（吉林大学）
结合生成式材料设计、机器学习原子间势和密度泛函理论，高通量筛选出3574种稳定磷化物，包括196种半导体，并识别出30种光电和26种热电候选材料。
2026-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric Potential of NaVAs Half-Heusler Alloy: Insights from Ab-initio Calculations
本研究通过第一性原理计算发现NaVAs半霍伊斯勒合金具有半金属性、铁磁性及高热电优值（ZT接近1.0），是一种适用于绿色能源的多功能材料。
2025-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Excellent Thermoelectric and Piezoelectric Properties of Differently Stacked Layers of Two-Dimensional Transition Metal Dinitride HfN2
二维（2D）过渡金属二氮化物（HfN 2）的光电、压电和热电性能已被研究。采用密度泛函理论和玻尔兹曼输运方程对HfN 2的单层和双层结构进行了研究。具有不同堆积层（AA和AB）的HfN 2双层膜显示出不同的电子性质。该材料的光学性质表明它在紫外（UV）区是非常好的吸收剂，因此可以用作UV光电探测器和光伏器件中的吸收层。该材料的压电性能也表现出良好的行为，双层的压电应力和应变张量分别为8.97*（10）^（-10）C/m和12.59 pm/V。AB叠层的压电张量最大。在900 K的ZT值为0.8也是最高的双层AB堆叠HfN 2。该材料的压电和热电参数的这些高值表明该材料将是作为热电能量收集装置以及机械应力传感器或致动器的极好选择。
2020-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Structural, elastic, optoelectronic and transport properties of Sr3SnO under pressure
本文用第一性原理方法研究了Sr_3SnO在压力下的结构、弹性、光电和输运性质。流体静压的作用导致Sr（5s）轨道向Sn（5 p）和O（2 p）轨道的电荷转移。压力下Pughs比的增加趋势表明材料在高压下趋于韧性。在14 GPa下发生超导-金属转变，费米能级的态密度在此压力下显著增加。Sr 3SnO的折射率、光学电导率和吸收率已经被发现是高的并且与用于光伏的典型材料的折射率、光学电导率和吸收率相当。材料从12 GPa开始转变为n型，Hall系数也证实了这一点，在12 GPa时获得了较大的Seebeck系数。因此，Sr 3SnO是一种具有p型和n型性质的潜在热电材料。在压力下这些变化的详细物理过程已经在现有的理论中得到了解释。
2018-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Advancements in Tuning Thermoelectric Properties: Insights from Hybrid Functional Studies, Strain Engineering, and Machine Learning Models
本研究结合杂化泛函、应变工程与机器学习模型探索拓扑绝缘体Bi2Se3的热电性质，揭示了应变与表面态对输运的影响机制，并提供了跨学科的材料优化综合框架。
2024-07-27 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Investigation of Sr2PrSbO6 Double Perovskite: An Emerging Aspirant for Electrocatalysis, Plasmonic, Photonics, Thermoelectric and Solar Cell Applications
本研究利用DFT第一性原理计算系统考察Sr2PrSbO6双钙钛矿，揭示其稳定立方结构、3.488 eV直接带隙、强紫外吸收及室温ZT=0.33，证明其在多类能源与光电领域的应用潜力。
2025-10-21 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Mechanical, Optical and Thermoelectric Properties of Janus BiTeCl Monolayer
基于密度泛函和玻尔兹曼输运理论，本文研究了Janus BiTeCl单层的力学、光学和热电性质，发现其具有高载流子迁移率、各向同性力学行为及低热导率，在300-500 K下ZT达0.43-0.75，是光电与中等温度热电应用的潜在材料。
2023-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Widely tunable band gap in a multivalley semiconductor SnSe by potassium doping
SnSe是一种具有类似于黑磷层状晶体结构的IV-VI族单硫族化合物，由于其优异的热电性能和潜在的器件应用前景，近年来引起了人们的广泛关注。价带和导带的实验电子结构对于理解空穴与电子掺杂对热电性能的影响以及进一步揭示掺杂后带隙的可能变化至关重要。在这里，我们报告的多谷价带具有大的有效质量的半导体SnSe晶体，并通过电子掺杂揭示单谷导带，提供一个完整的热电物理图片。此外，通过钾沉积的电子掺杂，SnSe的带隙可以从1.2 eV到0.4 eV进行宽范围的调谐，为可调谐电子和光电子器件提供了新的机会。
2018-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric properties of $β$-As, Sb and Bi monolayers
具有类石墨烯弯曲结构的VA族元素（As、Sb、Bi）的单层半导体提供了实现纳米级电子、光电和热电器件的潜力。受最近制备的Sb单层的启发，我们采用第一性原理计算和半经典Boltzmann输运理论相结合的方法，系统地研究了$β$ -As，Sb和Bi单层的热电性质.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，SOC对它们的电子结构有重要的影响，特别是对于Bi单层膜，它可以引起可观察到的SOC效应的电子输运系数。更具体地，SOC不仅对电子输运系数具有不利影响，而且还产生增强效应。计算得到的晶格热导率从As到Bi单层逐渐减小，对应的室温薄片热导率分别为161.10 $\mathrm{W K^{-1}}$、46.62 $\mathrm{W K^{-1}}$和16.02 $\mathrm{W K^{-1}}$，除以2D材料的厚度可以换算成常见的晶格热导率。Bi单分子膜的薄层热导率低于其他二维材料，如半导体过渡金属二硫属化物单分子膜和正交IV-VI族单分子膜。采用一系列散射时间来估计热电优值$ZT$。结果表明，对于As和Bi单分子膜，n型掺杂比p型掺杂具有更好的热电性能，而在Bi单分子膜中，n型掺杂和p型掺杂的热电性能相差不大，但存在$ZT$。这些结果可以激发进一步的实验工作，为基于VA族单元的单层热电器件的研究开辟新的领域。
2017-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Potential 2D thermoelectric materials ATeI (A=Sb and Bi) monolayers from a first-principles study
大量的二维材料在理论上得到了预测，并在实验中得到了进一步的证实，在纳米电子、光电和热电器件中有着广泛的应用。本文基于半经典玻尔兹曼输运理论，系统地研究了ATeI（A=Sb和Bi）单层膜的热电性质。研究发现，自旋轨道耦合（SOC）对p型掺杂的电子输运系数有重要影响，而对n型掺杂的电子输运系数影响不大。SbTeI的室温薄片热导率为14.2 $\mathrm{W K^{-1}}$，BiTeI的室温薄片热导率为12.6 $\mathrm{W K^{-1}}$，其低于最公知的2D材料之一，例如过渡金属二硫属化物、IV-VI族、VA族和IV族单层。通过对群速度和声子寿命的分析，发现ATeI（A=Sb和Bi）单层的薄层热导很低主要是由于群速度小。结果表明，高频光路对总热导率的贡献很大，这与通常的光路贡献很小的情况有明显的不同。根据声子平均自由程（MFP）的累积晶格热导率，很难通过纳米结构进一步降低晶格热导率。最后，计算了ATe I（A=Sb和Bi）单分子膜的热电优值$ZT$。结果表明，p型掺杂比n型掺杂具有更好的热电性能，室温下，SbTeI的峰值$ZT$可达1.11，BiTeI的峰值可达0.87。这些结果使我们相信，ATeI（A=Sb和Bi）单分子膜可能是潜在的二维热电材料，并可以刺激进一步的实验工作，以合成这些单分子膜。
2017-03-19 cond-mat.mtrl-sci
On the mechanical, thermoelectric, and excitonic properties of Tetragraphene monolayer
本研究通过密度泛函理论与半经验方法，探究新型准二维碳同素异形体Tetragraphene的力学、热电与激子特性，明确其带隙、激子参数、热导率及力学参数，为该材料在能量领域的应用提供理论支撑。
2024-01-30 cond-mat.mtrl-sci
The electronic, thermodynamic, thermoelectric and optical properties of Ca(InP)2 compound: DFT study
本文利用DFT结合GGA和mBJ方法系统计算了Ca(InP)2的电子、光学、热电及热力学性质，发现其具有位于Gamma点的直接带隙，为光电和电子器件应用提供了理论依据。
2023-12-02 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
High thermoelectric and optical conductivity driven by the interaction of Boron and Nitrogen dopant atoms with a 2D monolayer Beryllium Oxide
采用密度泛函理论计算方法研究了硼（B）和氮（N）共掺杂BeO单层膜的电子、热学和光学性质。我们的计算表明，与BN共掺杂原子的BeO可以产生更有效的和出色的性能的热响应和光学响应。更重要的是，单层BeO与BN共掺杂原子成为一个直接带隙的半导体相比，原始BeO的绝缘体行为。这项工作的特别注意的是支付的原子配置和B和N掺杂剂原子与BeO的相互作用的影响。B和N原子与BeO单层的相互作用减少了简并能态，形成平带。研究还发现，O和N原子之间存在强吸引力，形成强σ键，打破了BeO结构的对称性。因此，带隙减小，导致半导体行为具有改善的热电性质，例如塞贝克系数和品质因数。减小的带隙和平坦的能带在可见光区域引起高的光学响应，例如折射率、反射率和光学电导率。此外，单层BeO与B和N原子的各向异性关于不同方向的电磁极化。我们期望我们的研究结果可以用于热电和光电子器件的设计。
2021-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Insight into the effect of rare earth $RE=Ce,\; Nd,\; Gd$ elements on the physical properties of Pb-Based Pervoskite Oxides ($PbREO_3$)
利用WIEN2k软件包计算了Pb基立方钙钛矿$PbREO_3\; (RE=Ce,\; Gd,\; Nd)$的电子、弹性、结构、热电和光学参数。对结构的力学优化和结构稳定性进行了评价。计算结果与实验结果完全一致。所获得的弹性结果表明，这些钙钛矿表现为稳定的韧性材料，其较高的$Y$值赋予它们刚性结构。$PbCeO_3$为n型半导体，而$PbREO_3\; (RE= Gd,\; Nd)$为p型半导体，带隙能分别为$2.60\;eV$、$1.02\;eV$和$1.55\;eV$。光学性质表明，$PbREO_3\; (RE=Ce,\; Gd,\; Nd)$在可见光区有明显的吸收，但反射率较低。热电性能在室温下为所有材料呈现期望的电性能。对于这些材料的产生，RE对基于Pb的立方钙钛矿氧化物的影响可以在热电、机械和光电子器件的制造中利用。
2022-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Accelerated Screening of Ternary Chalcogenides for High-Performance Optoelectronic Materials
本研究针对未被探索的三元硫族化合物，结合高通量筛选与第一性原理计算构建超40万种化合物的数据库，训练晶体图卷积神经网络预测稳定性，评估稳定材料的光电特性，为后续实验提供指导。
2023-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Interplay of Magnetism, Band Gap Tuning, Optical, and Thermoelectric Responses in Fe-Doped YMnO$_3$: Insights from First-Principles Calculations
本文利用GGA与meta-GGA第一性原理计算研究Fe掺杂六方YMnO$_3$，揭示其稳定G型反铁磁序、带隙降至1.19 eV及光学、介电和热电响应增强。
2025-10-21 cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations of Sc2CdS4 and Y2CdS4 compounds
直接带隙材料是高效率光电子器件的关键。因此，研究新型直接带隙材料具有重要意义。本文采用全电子全势线性增强平面波方法研究了两种新型d-金属硫化物Sc_2CdS_4和Y_2CdS_4。这两种化合物都显示出半导体性质和直接带隙，Sc_2CdS_4和Y_2CdS_4的直接带隙分别为1.886eV和2.209eV。在价带和导带之间存在S-p和Sc/Y-d轨道的强杂化，有利于电输运。计算了关键光学参数。反射率R（0）和折射率n（0）的静态值与能带隙（Eg）成反比。化合物Sc_2CdS_4和Y_2CdS_4都是P型热电材料，因为空穴载流子主导电子输运。所有化合物的高光学和热响应表明它们是光学和热电器件的潜在候选者。
2020-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical, optical, and thermoelectric properties of semiconducting ZnIn2X4 (X= S, Se, Te) monolayers
ZnIn 2X 4单层的机械稳定性。ZnIn 2S 4和ZnIn 2Se 4是直接带隙分别为3.94和2.77 eV的半导体，而ZnIn 2 Te 4在G 0 W 0能级处显示出1.84 eV的间接带隙。从Bethe-Salpeter方程的解决方案实现的光学性质预测的ZnIn 2S 4，ZnIn 2Se 4，和ZnIn 2 Te 4单层的激子结合能分别为0.51，0.41，和0.34 eV，这表明高稳定性的激子状态对热解离。使用机器学习原子间势加速的玻尔兹曼输运方程的迭代解，ZnIn 2S 4，ZnIn 2Se 4和ZnIn 2 Te 4单层的室温晶格热导率预测分别为5.8，2.0和0.4 W/mK。由于低的晶格热导率，高的热电势，和大的品质因数，我们提出的ZnIn 2Se 4和ZnIn 2 Te 4单层作为有前途的候选人的热电能量转换系统。这项研究提供了一个广泛的视野有关的内在物理性质的ZnIn 2X 4纳米片，并强调其特性的能量转换和光电子应用。
2022-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure and Phase Stability of Yb-filled CoSb$_3$ Skutterudite Thermoelectrics from First Principles
填充方钴矿CoSb $_3$的晶体结构中的大空隙，与响尾蛇原子$R$提供了一种途径，增加载流子浓度和破坏晶格热传输，导致令人印象深刻的热电性能。虽然$R$对方钴矿材料的晶格动力学的影响已经被很好地研究，但是$R$填充的方钴矿材料的相稳定性以及$R$的存在和有序化对电子结构的影响仍然不清楚。本文以Yb填充方钴矿Yb $_x$ Co $_4$ Sb $_{12}$为研究对象，采用第一性原理方法计算了其相稳定性和电子结构。Yb填充的CoSb $_3$表现出（1）相分离成富Yb和贫Yb区域的温和趋势和（2）化学分解成Co-Sb和Yb-Sb二元化合物的强烈趋势（即，CoSb $_3$、CoSb $_2$和YbSb $_2$）。我们发现，在合理的合成温度下，构型熵稳定单相固溶体与有限的Yb溶解度，与实验一致。用Yb填充CoSb $_3$增加了带隙，增强了载流子有效质量，并产生了新的低能量“出现”导带最小值，这不同于传统的带会聚图，即对齐现有带极值的能量。明确存在的$R$是必要的，以实现紧急的导带最低点，虽然rattler排序并没有强烈影响的电子结构。出射导带在空间上定位在富Yb区域中，不同于形成未填充的方钴矿带边缘的布里渊区中心处的离域电子态。
2019-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Exploring PdCrAs Half-Heusler Alloy for Sustainable Energy Solutions: An Ab-initio Study
该研究通过第一性原理计算，发现PdCrAs半霍伊斯勒合金具有半金属性、铁磁性、韧性及高热电优值（ZT接近0.9），是适用于自旋电子学、热电和光电子学的多功能可持续能源材料。
2025-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Phosphorene: Fabrication, Properties and Applications
磷烯是黑磷的单层或几层形式，最近被重新发现是一种二维层状材料，在电子学和光电子学中有着巨大的应用前景。对它的基本特性和器件应用的研究已经呈指数增长。在这个角度来看，我们回顾了磷烯的研究，涉及的主题的制造，性能和应用的最新进展，我们也讨论了面临的挑战和未来的研究方向。我们强调的本质上各向异性的电子，运输，光电，热电和机械性能的磷烯产生的褶皱结构相比，石墨烯和过渡金属二硫族化合物。磷烯的简易制造和新颖性质激发了新纳米器件的设计和演示;然而，进一步的进展取决于对表面降解效应和不可扩展制造技术等技术障碍的解决方案。我们还简要介绍了更复杂的设计概念和实施方案，解决了磷烯研究中的一些挑战的最新发展。预计在可预见的未来，这种迷人的材料将继续为研究和开发提供巨大的机会。
2015-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Effect of crystal field engineering and Fermi level optimization on thermoelectric properties of Ge$_{1.01}$Te: Experimental investigation and theoretical insight
这项研究显示了一种通过在阳离子位点上Ti和Bi共掺杂以及通过同时优化电子（通过晶体场工程和精确的费米能级优化）和热（通过点缺陷散射）传输特性来用Ge自掺杂来增强GeTe基材料的热电特性的方法。原始的GeTe由于本征Ge空位而具有高载流子浓度（$n$）、低塞贝克系数（$α$）和高热导率（$κ$）。Ge空位优化和晶体场工程导致经由过量Ge和Ti掺杂的增强的$α$，其通过经由Bi掺杂的能带结构工程进一步改善。由于提高了$α$和优化了费米能级（载流子浓度），Ti-Bi共掺Ge $_{1.01}$ Te获得了增强的功率因数（$α^2σ$）。这些实验结果也证明了理论计算的能带结构，和热电参数，分别使用密度泛函理论和Boltztrap计算。在300 K时，GeTe中Ti-Bi共掺杂的声子热导率（$κ_{ph}$）从$\sim$ 3.5 W.m $^{-1}$. K $^{-1}$显著降低到$\sim$ 1.06 W.m $^{-1}$ .K $^{-1}$，归因于质量和应变场波动引起的点缺陷散射，符合Debye-Callaway模型。声子色散的计算表明，在Ti-Bi共掺杂的GeTe的群速度下降，支持所获得的约化$κ_{ph}$。在本研究中使用的策略可以显着增加有效质量，优化载流子浓度，并降低声子热导率，同时实现了令人印象深刻的最大zT值为1.75，在773“，K和平均zT（$_{av}$）为1.…
2023-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and interfacial properties of 2D mxene/blue phosphorene heterostructures: impact of external strain for thermoelectric applications
本文通过第一性原理研究氧官能化MXene/蓝磷烯异质结构在应变下的电子与热电性质，发现应变可调控带隙和能带排列类型并显著提升热电功率因子与品质因数，为其在光电子和高温热电器件中的应用提供依据。
2024-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Machine learning for predicting ultralow thermal conductivity and high ZT in complex thermoelectric materials
本文结合统一热输运理论与机器学习辅助自洽声子计算，揭示了Tl$_9$SbTe$_6$超低热导率的微观机制，并预测其p型和n型最大ZT值分别达3.17和2.26。
2024-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Vanadium-Engineered Co2NiSe4 Nanomaterial: Coupled Thermoelectric, Piezoelectric, and Electronic Optimization via DFT+U for Advanced Energy Applications
本研究通过DFT+U计算证实钒掺杂可协同优化Co₂NiSe₄的电子、热电、压电等多方面性能，使其成为适用于储能、热电发电及多功能传感器的多功能材料平台。
2025-09-05 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
First principal investigation of Structural optical and thermoelectric properties of hybrid organic-inorganic perovskite $[NH_3-(CH_2)_4-NH_3]CdCl_4$ compound
本文利用 DFT 第一性原理研究了杂化钙钛矿 $[NH_3-(CH_2)_4-NH_3]CdCl_4$ 的结构、光学与热电性质，发现温度变化可减小带隙并增强光吸收，表明该材料在热循环后具有光电应用潜力。
2025-03-11 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
High-Pressure DFT Study of BeX (X = S, Se, Te): Phonon Spectra, Optical Properties, and Thermodynamic Stability for Advanced Optoelectronic Applications
本研究通过DFT第一性原理计算，探究了0-10 GPa静水压下BeX（X=S、Se、Te）的多种性质，证实其动力学稳定性，揭示压力对能带、光学及热力学参数的调控作用，为相关器件应用提供理论支撑。
2025-10-01 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Structural, electronic, vibrational, optical, piezoelectric, thermal and thermoelectric properties of BCZT from first-principles calculations
本文通过第一性原理计算研究了BCZT钙钛矿的结构、电子、振动、光学、压电、热和热电性质，证实其具有优异的能量收集应用潜力。
2025-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ab initio study of mechanical and functional properties of novel CaZnC and CaZnSi half-Heusler materials
Poornima University（普尔尼玛大学）；Anand International College of Engineering（阿南德国际工程学院）；Mohanlal Sukhadia University（莫汉拉尔·苏赫迪亚大学）；Sidi Mohamed Ben Abdellah University（西迪穆罕默德·本阿卜杜拉国王大学）；Sharda University（沙达大学）；Chandigarh University（昌迪加尔大学）
本研究通过DFT计算分析了新型CaZnC和CaZnSi半Heusler材料的机械和功能性质，揭示了其在热电和光伏领域的应用潜力。
2025-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropy of thermal transport in phosphorene: A comparative first-principles study using different exchange-correlation functional
随着磷分子在纳米、光电和热电等领域应用的日益广泛，有必要对其热输运性质进行全面的研究。从以前的研究中可以得出结论，理论预测的单层磷烯的热导率存在巨大的差异和不确定性，这通常归因于XC官能团的选择。然而，即使在第一性原理计算中官能团的选择对于预测磷烯的热导率特别重要，但在这个问题上还没有全面的调查，这是不清楚的，是该领域的空白。因此，本研究的目的是探讨不同XC功能对磷烯的热输运性质的影响。
2021-08-29 cond-mat.mtrl-sci
DFT study of tunable electronic, magnetic, thermal, and optical properties of a Ga$_2$Si$_6$ monolayer
采用密度泛函理论研究了镓掺杂硅烯的电学、磁学、热学和光学特性。掺杂的效果进行了研究，通过调整掺杂剂浓度，以及检查不同的掺杂距离，和原子掺杂剂的相互作用，为相同的替代掺杂浓度。结果表明，Ga原子在不同浓度下改变了硅烯单分子膜的能带结构和带隙，这可以归结为Ga-Ga原子间的排斥作用。带隙由Ga-Ga原子间的相互作用强度和库仑排斥力决定，并不总是随掺杂浓度的增加而变宽。此外，我们的自旋极化DFT计算表明，这些单分子膜的行为类似于半导体，表现出对称的自旋向上和自旋向下的通道。Ga原子之间的排斥作用导致了单分子膜的对称性破缺。因此，Ga掺杂剂可以打开带隙，导致更好的热电性能，例如塞贝克系数和品质因数，以及光学响应的增加。作为我们的估计的结果，Ga掺杂的硅烯单分子膜在热电和光电子器件中可能是有利的。
2021-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Data Mining and Computational Screening of Rashba-Dresselhaus Splitting and Optoelectronic Properties in Two-Dimensional Perovskite Materials
本研究构建多尺度计算工作流，生成含超2000种二维钙钛矿的数据集，提出Rashba-Dresselhaus劈裂高通量计算框架，并训练机器学习模型预测相关性质，助力二维钙钛矿的定向应用研究。
2025-05-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Theoretical investigation of the physical properties of cubic perovskite oxides $SrXO_3 \;(X =Sc,\; Ge,\; Si)$
采用密度泛函理论（DFT）和Wien 2k程序对立方钙钛矿氧化物$SrXO_3\; (X=Sc,\; Ge,\; Si)$的电学、光学和热电性质进行了研究。该代码基于不同的近似，如广义梯度近似GGA，PBESol，LDA，WC和修改的Becke-Johnson交换势（mBJ，nmBJ和unmBJ）。用PBEsol泛函计算了结构性质和优化结果，结果与实验结果吻合较好。利用nmBJ近似，详细分析了其电学、热电和光学等物理性质。结果表明，$SrSiO_3$和$SrGeO_3$具有开放能隙，$SrScO_3$具有金属行为.在可见光范围内观察到约为$94\%$至$97\%$的平均透射率。电导率随温度的增加证实了使用BolzTrap封装的热搅拌对载流子浓度的影响。最后，对$X=\; Ge$和$Si$的声子色散进行了研究，结果表明，$X=\; Ge$和$Si$的结构相对稳定，而$SrScO_3$的结构是动态不稳定的。这些结果证明了这些材料可以在传感器的光电子学的许多应用和制造中被利用的能力。
2022-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Optoelectronic properties of silver doped copper oxide thin films
本研究通过热蒸发共掺杂银并退火制备氧化铜薄膜，对比未掺杂与银掺杂薄膜的结构和光电性能，发现热蒸发是调控金属氧化物性质的简便有效途径。
2023-07-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Database of Tensorial Optical and Transport Properties of Materials From the Wannier Function Method
本文基于Wannier函数方法构建了迄今最大规模包含7301种材料的张量光学与输运性质数据库，填补了现有标量数据库的不足，为材料各向异性研究和机器学习模型开发提供支持。
2025-04-01 cond-mat.mtrl-sci
A DFT based first-principles investigation of the physical properties of Bi2Te2Se topological insulator
拓扑绝缘体具有体能隙，其将最低空带与最高占据电子带分开。另一方面，拓扑绝缘体表面（或二维边缘）的电子态是无隙的，并受到时间反演对称性的保护。这样的系统是有前途的各种光电，超导，热电和量子计算相关的应用。研究了三元Bi_2Te_2Se拓扑绝缘体的弹性、力学、电学、光学性质、成键特性和电荷密度分布。所研究的化合物是机械稳定和弹性各向异性。电子能带结构计算揭示了能量色散的高度各向异性。电子有效质量在c方向上比在ab平面上高。光学常数显示出相对于入射辐射的电场的偏振的中等水平的变化。光谱与电子能带结构和电子态密度特征一致。电子能带结构和光学常数都清楚地表明了Bi2Te2Se的直接带隙为0.610 eV。研究还发现，Bi_2Te_2Se在红外和可见光区具有高的折射率和低的光子能量。它在紫外线区域具有低反射率。Bi_2Te_2Se在紫外线能量中强烈吸收光子。所有这些特性使得Bi2Te2Se适合于各种类型的光电子器件应用。
2020-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Molecular ink-based synthesis of Bi(SzSe1-z)(IxBr1-x) solid solutions as tuneable materials for sustainable energy applications
本研究提出一种基于分子墨水沉积的低温合成路线，无需二元前驱体即可直接结晶出可调谐的 Bi(SzSe1-z)(IxBr1-x) 固溶体，实现了对薄膜形貌和成分的精确控制，为硫族卤化物在下一代能源技术中的缺陷工程与规模化集成提供了基础框架。
2025-10-31 cond-mat.mtrl-sci
High intrinsic $ZT$ in InP$_3$ monolayer at room temperature
具有在室温下大于2.0的品质因数$ZT$的二维热电材料在能量转换中将是高度期望的，因为效率与常规能量转换技术竞争。在这里，我们建议，三磷化铟（InP $_3$）单层提供了一个非凡的$ZT$ 2.2在300 K通过使用量子计算内的弹道热输运区域。发现了一个非常低的各向同性声子热导率，这是由于平坦的晶格振动模式。这种低导热性是令人印象深刻的高$ZT$的主要原因。此外，即使在晶格上施加1%的机械延伸，也可以保持大于1.5的大的$ZT$。这些结果表明，InP $_3$单层是一个有前途的候选低维热电应用。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of optoelectronic and thermoelectronic properties of the ScAgC half-Heusler compound
本文基于第一性原理与玻尔兹曼输运理论系统研究了ScAgC半Heusler化合物的电子、光学与热电性质，发现其在光伏和热电应用中具备优异性能与潜力。
2025-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-dimensional pentagonal material Penta-PdPSe: A first-principle study
成功合成了具有固有面内各向异性的低对称性Penta-PdPSe [（P. Li等人，副校长，2102541，（2021）]。基于这一实验发现，我们通过密度泛函理论计算研究了PdPSe单分子膜的结构、力学、电学、光学和热电性质.通过声子色散、分子动力学模拟、结合能等力学性能的测试，证实了penta-PdPSe单分子膜的稳定性。声子谱代表了高频和低频光学分支之间的显著间隙以及在长波长极限中具有二次色散的面外弯曲模式。泊松比表明，penta-PdPSe是一个脆性的单分子层。penda-PdPSe单层是间接半导体，使用PBE（HSE 06）功能具有1.40（2.07）eV的带隙。光学性质模拟表明，PdPSe能够吸收可见光到紫外光的大范围。谱带排列分析还揭示了PdPSe对于水裂解催化剂应用的相容性。通过结合PdPSe的电和热输运性质，我们表明，在室温下可以实现高PF，从而使PdPSe成为热电应用的候选材料。我们的研究结果揭示了penta-PdPSe单层的强大潜力，广泛的应用，包括光电，水裂解和热电器件的应用。
2021-09-11 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
