金属原子在热电材料Mg$_3$Sb$_2$中的扩散：第一性原理研究
材料科学
2025-01-27 v1
摘要
MgSb是一种由无毒且丰富的元素组成的热电材料。我们通过计算几种金属原子杂质的缺陷形成能和扩散能垒，来研究MgSb中的金属原子扩散。我们发现，具有较大原子半径的早期过渡金属（包括4d元素）具有较高的缺陷形成能，而Mg和迟期过渡金属如Ni、Cu和Zn作为空位杂质具有较低的形成能。发现具有极低缺陷形成能的空位Ni可能在高温下以0.7 eV的能垒在ab面扩散，而在c方向的扩散似乎比较困难。空位Cu相对于Ni具有更高的缺陷形成能，但其在ab面的扩散能垒约为0.4 eV。该研究将为开发MgSb的热电器件提供重要知识。
关键词
引用
@article{arxiv.2501.14201,
title = {First-principles Study of Metallic-atom Diffusion in Thermoelectric Material Mg$_3$Sb$_2$},
author = {Masayuki Ochi and Kazutaka Nishiguchi and Chul-Ho Lee and Kazuhiko Kuroki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.14201},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 5 figures