新发现的Zn8Sb7相的预测电子和热力学特性
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
概括
合成了一种新的-反化合物,Zn(8) Sb(7). 密度函数计算表明它是一种具有潜在热电特性的半导体,可能在高温下稳定.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 计算化学的计算化学
背景情况:
- 一种新的-抗化合物,Zn(8) Sb(7),已经以纳米颗粒的形式合成.
- 这个阶段在散装阶段图中没有被识别,在那里预计将阶段分离为ZnSb和Zn(4) Sb(3).
- ZnSb和Zn(4) Sb(3) 以其良好的热电半导体性能而闻名.
研究的目的:
- 为了研究新合成的Zn(8) Sb(7) 化合物的相稳定性.
- 使用计算方法确定Zn(8) Sb(7) 的热电特性.
- 了解Zn(8) Sb(7) 在散装形式可能稳定的条件.
主要方法:
- 用密度函数计算来确定相关阶段形成的自由能量.
- 在计算中,纳入了振动和配置障碍的影响.
- 进行了带结构计算,以预测电子和热电性质.
主要成果:
- 在某些条件下,形成的自由能量表明Zn的潜在相稳定性.
- 带结构计算预测Zn(8) Sb(7) 是一个金属间半导体.
- 计算出的热电特性与已知的热电半导体 ZnSb 和 Zn(4) Sb(3) 的热电性能相似.
结论:
- 这项研究提供了关于Zn(8) Sb(7) 的相稳定性的见解.
- 预测Zn(8) Sb(7) 是一个半导体,具有有前途的热电潜力.
- 在特定的高温窗口内,如果存在足够的或表面能量,的散装形式Zn(8) Sb(7) 可能是稳定的.
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