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基于第一性原理的 $n$ 型氧化物、氮化物和硫化物热电材料搜索

材料科学 2016-07-18 v2

摘要

氧化物在热电应用中具有许多潜在的理想特性,包括低成本和高温稳定性,但迄今为止已知的具有高 zTzTnn 型氧化物热电材料很少。在这项工作中,我们使用高通量第一性原理计算来筛选过渡金属氧化物、氮化物和硫化物,以寻找具有高功率因子和低热导率的候选材料。我们发现了一系列有前景的材料,并对这些材料进行了详细研究,以理解导致其具有高功率因子的机制。这些材料都在费米能级附近结合了高态密度与色散能带,从而降低了 Seebeck 系数与电导率之间的权衡,但它们实现这一点的原因各不相同。此外,我们的计算表明,我们的许多候选材料具有低热导率。

关键词

引用

@article{arxiv.1601.01622,
  title  = {First principles search for $n$-type oxide, nitride, and sulfide thermoelectrics},
  author = {Kevin F. Garrity},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1601.01622},
  year   = {2016}
}

备注

12 pages, plus 10 pages supplementary materials