层状热电材料TiNBr的第一性原理研究
材料科学
2018-12-27 v2
摘要
层状材料常被认为是热电材料的良好候选，因为原子层间相互作用导致本征低导热系数。层状材料的电学性质易于通过能带修饰和插层等方法调节。我们报道TiNBr，作为层状金属氮卤化物系统MNX (M = Ti, Zr, Hf; X = Cl, Br, I)的一员，在300K下展现出2215 的超高塞贝克系数。沿A轴的无量纲热电优值ZT在800K时高达0.661，对应于低至1.34 W/(m K)的晶格热导率。TiNBr的低与集体低声子群速度（ m/s平均）和可用格林艾森参数和三声子过程量化的大声子非谐性相关。高非谐模中原子运动的动画主要涉及N原子的运动，电荷密度差揭示N原子随着非谐性的合并而极化。此外，能量-位移曲线的拟合过程验证了除了三声子过程外，四阶非谐效应在TiNBr的整体非谐性中也十分重要。我们的工作是首个关于TiNBr热电性质的研究，可能有助于建立低晶格热导率与声子振动模式行为之间的联系。
引用
@article{arxiv.1710.02495,
title = {First-principles study of the layered thermoelectric material TiNBr},
author = {Shuofeng Zhang and Ben Xu and Yuanhua Lin and Cewen Nan and Wei Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.02495},
year = {2018}
}