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热电化合物 $\mathrm{Mo_3Sb_{7-x}Te_x}$ 中的电声耦合与热输运

材料科学 2015-12-11 v1

摘要

潜在的高温热电材料 Mo3Sb7xTex\mathrm{Mo_3Sb_{7-x}Te_x} (x=0,1.5,1.7x=0,1.5, 1.7) 的声子性质已通过非弹性中子和 X 射线散射以及第一性原理模拟进行了研究。用 Te 替代 Sb 导致电子结构、局域成键、声子态密度 (DOS)、色散以及声子寿命的显著变化。与碲合金化使费米能级上移,靠近价带顶,导致电声屏蔽的强烈抑制以及原子间力常数的整体大幅硬化。电声耦合的抑制同时提高了群速度并抑制了声子散射率,超越了合金无序散射的效应,从而导致该合金中晶格热导率的意外增加。我们还确定局域成键环境围绕不同原子发生非均匀变化,导致不同光学声子支的可变扰动强度。声子群速度和声子寿命变化对晶格热导率的各自作用被量化。我们的结果突出了电声耦合在该化合物中对声子平均自由程的重要性,并估算了来自边界散射、倒逆散射和点缺陷散射的贡献。

关键词

引用

@article{arxiv.1512.03120,
  title  = {Electron-phonon coupling and thermal transport in the thermoelectric compound $\mathrm{Mo_3Sb_{7-x}Te_x}$},
  author = {Dipanshu Bansal and Chen W. Li and Ayman H. Said and Douglas L. Abernathy and Jiaqiang Yan and Olivier Delaire},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1512.03120},
  year   = {2015}
}

备注

16 pages, 13 figures