K$_{7/8}$RhO$_2$ 中的巨大热电功率因子

我们基于第一性原理计算确定的电子结构以及玻尔兹曼输运理论，讨论了层状 K$_{x}$RhO$_{2}$ (\emph{x} = 1/2 和 7/8) 的热电和光学性质。我们优化的晶格常数与实验值有显著差异，但得出的光学和输运性质与实验结果接近。光谱的主要贡献来自 Rh 4\emph{d} 和 O 2\emph{p} 态之间的带内和带间跃迁。我们发现，在低和高阳离子浓度下，原始 K$_{x}$RhO$_{2}$ 的功率因子相似。我们对室温下水合 K$_{x}$RhO$_{2}$ 的输运结果显示出空穴型材料中最高的功率因子值。特别是在 100 K 时，我们得到 K$_{7/8}$RhO$_{2}$ 的值为 3$\times$10$^{-3}$ K$^{-1}$，这大于 Na$_{0.88}$CoO$_{2}$ 的值 {[}M. Lee \emph{et al}., Nat. Mater. 5, 537 (2006){]}。总的来说，K$_{x}$RhO$_{2}$ 的电子和光学性质与 Na$_{x}$CoO$_{2}$ 相似，但在水合相中输运性质有所增强。