通过应变工程协同调整BaCdPF的热电特性
Peng Ai1, Shuwei Tang1,2, Shulin Bai1
1College of Materials Science and Engineering, Liaoning Technical University, Fuxin, Liaoning 123000, China.
应变工程通过调整电子和热传输来优化热电 (TE) 材料,如BaCdPF. 拉力应变降低了导热率,而压力应变提高了载体的移动性,从而提高了 TE 的性能.
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
- 计算材料科学科学 计算材料科学
背景情况:
- 层状BaCdPF表现出有前途的热电 (TE) 性能,特别是在p型兴奋剂下.
- 了解压力对BaCdPF的热和电子传输的影响对于实际应用至关重要.
研究的目的:
- 系统地研究应变工程对分层BaCdPF的晶体结构,热传输和电子传输特性的影响.
- 探索控制压力下的这些性质的基本机制.
主要方法:
- 使用了第一原则计算.
- 集成了一种机器学习的原子间潜力方法.
主要成果:
- 在各种应变条件下,BaCdPF表现出机械强度和稳定性.
- 波段退化和在价值带最大的异型波段分散增强了电子传输.
- 拉伸应变 (-4%) 导致二维声子传输和低晶格导热率 (1.08 W m-1K-1).
- 压缩应变增强了载体的移动性,并促进了3D电子运输.
结论:
- 应变工程为优化BaCdPF的热电性能提供了有效的策略.
- 这项研究揭示了3D电荷和2D声子在应力下传输之间的明显相互作用.
- 这些发现对设计应变调节热电材料具有更广泛的意义.
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