单壁碳纳米管热电性质的非平衡格林函数研究

利用非平衡格林函数方法研究了单壁碳纳米管（SWCNT）中的声子和电子输运。在$mod(n,3)\not=0$的锯齿型SWCNT（$n$, 0）中，热导主要归因于声子输运，而电子的贡献仅占几个百分点。此类SWCNT中品质因数（$ZT$）的最大值约为0.2。由于塞贝克系数增强，较窄的SWCNT中$ZT$显著更大。在扶手椅型SWCNT中，$ZT$较小，因为零带隙导致塞贝克系数很小。研究发现，团簇同位素掺杂可以明显降低声子热导并提高$ZT$值。单轴拉伸和压缩应变在整个频率范围内抑制声子，导致整个温度范围内声子热导的降低。有趣的是，拉伸应变对声子输运的影响比压缩应变更严重，因为在拉伸应变$\epsilon >0.05$下，高频$G$模被完全滤除。应变还通过平滑电子透射函数中的台阶，对电子能带结构的子带边缘产生重要影响。由于电子导的降低超过了热导的降低，应变使$ZT$减小。