半导体的高吞吐量选具有低晶格热传输诱导的远程相互作用的半导体
Yu Wu1, Linxuan Ji2, Yimin Ding1
1Yangtze Delta Region Institute (Huzhou), University of Electronic Science and Technology of China, Huzhou 313001, China. wuyu9573@qq.com.
Materials horizons
|May 20, 2024
概括
研究人员确定了75种具有远程相互作用 (LRI) 的新半导体,用于高效的热电转换. 他们将LRI分为两种类型,揭示了降低热电材料热导电性的机制.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 具有远程相互作用 (LRI) 的半导体表现出非局部化的电子状态和低晶格导热率,这对于热电应用至关重要.
- 了解LRI是设计高效的热电转换材料的关键.
研究的目的:
- 开发一种描述器,用于对表现出LRI的材料进行高通量选.
- 用LRI识别用于热电应用的新型半导体材料.
- 将LRI分类并了解其对热传输特性的影响.
主要方法:
- 开发了一个基于二次相互作用力常数的描述器,用于LRI材料选.
- 使用MatHub-3d数据库识别候选材料.
- 分析了粘合特性,并根据结构单元将LRI分为I型和II型.
主要成果:
- 从二进制化合物中确定了75个具有LRI的半导体候选物.
- 将LRI分为I型 (强的单位内部债券) 和II型 (弱弱的单位间债券).
- 在Mg3Sb2 (Sb-Sb,Mg-Mg对) 中观察到非典型的I型LRI,在R3m-GeSe (Ge-Ge,Se-Se对) 中观察到II型LRI,影响声子行为和导热. BaSe2显示了II型LRI和声效应的结合.
结论:
- 建立了一种识别LRI材料的方法,有助于发现新的热电化合物.
- 提供了关于LRI类型和格子导热率之间的关系的见解.
- 展示了LRI工程在设计具有低导热性的先进热电材料方面的潜力.
