通过静水压对黄铜矿 AgXTe₂（X=In, Ga）热电性能的双向优化
材料科学
2025-05-14 v1
摘要
压力调控已成为通过诱导结构和电子修饰来操控材料热电性能的有力策略。本文系统研究了静水压引起的晶格畸变对 Ag 基黄铜矿 AgXTe₂（X=In, Ga）输运性质和热电性能的影响。结果表明，AgXTe₂ 的晶格畸变在晶格压缩下表现出与常压下趋势不同的行为。重要的是，静水压打破了热导率与晶格畸变之间显著的负相关。压力诱导的低频声学声子软化拓宽了低能声子谱，增强了声学声子与光学声子之间的相互作用。这种展宽显著增加了可用的三声子散射通道数量，导致热导率明显降低。同时，我们建立了金属键与非谐性之间的宏观联系，通过压力驱动的电荷转移为晶格非谐性提供了间接解释。此外，尽管电输运参数之间存在强耦合，施加的压力仍使功率因子获得了显著的净增加，这凸显了 AgXTe₂ 中输运性质双向优化的潜力。结果是，AgInTe₂ 的最大 ZT 值几乎翻倍，证明压力调制是增强热电性能的有力策略。本工作不仅建立了静水压、晶格动力学与黄铜矿 AgXTe₂ 热电性质之间的联系，还激发了对传统热电材料压力相关优化策略的探索。
引用
@article{arxiv.2411.00672,
title = {Bidirectional Optimization onto Thermoelectric Performance via Hydrostatic-Pressure in Chalcopyrite AgXTe2 (X=In, Ga)},
author = {Siqi Guo and Jincheng Yue and Jiongzhi Zheng and Hui Zhang and Ning Wang and Junda Li and Yanhui Liu and Tian Cui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.00672},
year = {2025}
}