新しく発見されたZn8Sb7相の電子と熱力学的性質を予測した
Gregory S Pomrehn1, Eric S Toberer, G Jeffrey Snyder
1Materials Science, California Institute of Technology, 1200 East California Boulevard, Pasadena, California 91125, USA. gpomrehn@caltech.edu
Journal of the American Chemical Society
|June 18, 2011
まとめ
新しい亜鉛-アンチモンの化合物,Zn(8) Sb(7) が合成されました. 密度関数計算によると,それは潜在的熱電気特性を持つ半導体であり,高温で安定する可能性が高い.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 固体物理 固体物理学
- コンピューティング・ケミストリー
背景:
- 新しい亜鉛-アンチモンの化合物,Zn(8) Sb(7) は,ナノ粒子の形で合成されています.
- この相は,散発相図では認識されず,ZnSbとZn(4) Sb(3) に相分離が予想されます.
- ZnSbとZn(4)Sb(3) は,熱電半導体としての良好な特性で知られています.
研究 の 目的:
- 新しく合成された化合物Zn(8) Sb(7) の相安定性を調査する.
- 計算方法を用いてZn(8) Sb(7) の熱電気性質を決定する.
- Zn(8) Sb(7) が散らばった状態で安定している可能性のある条件を理解するために.
主な方法:
- 密度関数計算を使用して,関連する相の形成の自由エネルギーを決定しました.
- 計算では,振動および構成障害の影響を考慮した.
- 電子的および熱電気的性質を予測するために,帯状構造の計算を行った.
主要な成果:
- 形成の自由エネルギーは,特定の条件下で Zn ((8) Sb ((7) の潜在的な相安定性を示しています.
- バンド構造の計算では,Zn(8) Sb(7) がインターメタリック半導体であると予測されています.
- 計算された熱電特性については,既知の熱電半導体 ZnSb と Zn(4) Sb(3) の熱電特性と同等である.
結論:
- この研究は,Zn ((8) Sb ((7)) の相安定性についての洞察を提供します.
- Zn(8) Sb(7) は有望な熱電力を有する半導体であると予測されています.
- Zn(8) Sb(7) の散発形は,十分なエントロピーまたは表面エネルギーがある場合に,特定の高温窓内で安定することがあります.
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