探索理解Fe2VAl高温热电行为的最佳方案
材料科学
2018-09-20 v1
摘要
Heusler型Fe2VAl化合物是一种具有非磁性基态的有前景的热电候选材料。本工作借助实验与理论工具研究了Fe2VAl在300至620 K温度区间的Seebeck系数(S)。观察到S的实验值在300 K时为-130 {\mu}V/K。此后，S的量值随温度升高逐渐减小。在T = 620 K时，S的值发现为-26 {\mu}V/K。为理解实验观测S值的行为，采用密度泛函理论中的LDA、PBE、PBEsol、mBJ和SCAN进行了能带结构与态密度计算。上述所有交换关联(XC)泛函（除mBJ外）均预测该化合物具有半金属性行为，而mBJ给出0.22 eV的间接带隙，与实验观测值吻合良好。还借助全部五种上述泛函分别计算了Fe2VAl的S温度依赖性。通过以Fe2VAl为例，本研究探究了用于搜索新型热电材料的最佳XC泛函。通过设置mBJ带隙与PBEsol或SCAN的能带结构，观察到S随温度变化的实验值与计算值之间的最佳匹配。因此，本研究建议可采用带mBJ带隙的PBEsol或SCAN能带结构来搜索新型热电材料。
引用
@article{arxiv.1809.07015,
title = {Exploring the best scenario for understanding the high temperature thermoelectric behaviour of Fe2VAl},
author = {Shamim Sk and P. Devi and Sanjay Singh and Sudhir K Pandey},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.07015},
year = {2018}
}