半哈斯勒TiXSn (X=Pd, Pt和Ni)的第一性原理计算：电子、振动和缺陷性质
材料科学
2024-10-30 v2 计算物理
摘要
半哈斯勒化合物作为热电应用材料的知识已引起广泛关注。在本工作中，我们利用第一性原理计算研究了TiXSn (X=Ni, Pd, Pt)半哈斯勒化合物的电子、振动和缺陷性质。了解这些性质对于理解和改善这些材料的热电输运性质至关重要。三种化合物的带隙随第10族元素原子序数的增加而增大，与先前结果一致。三种化合物的电子有效质量相似，而TiPtSn的重空穴有效质量大于其他两种材料。我们的声子色散计算包括了LO-TO分裂的计算，表明TiNiSn具有更强的离子特性，并且在低掺杂情况下光学声子对载流子的极性散射较强。TiNiSn中Ni间隙缺陷的形成能计算值非常低，与先前结果一致。令人惊讶的是，TiPdSn中Pd间隙的形成能为负，表明全哈斯勒结构可能比半哈斯勒结构更稳定。另一方面，TiPtSn中间隙的形成能显著更高，表明其对电子结构和输运性质的影响较小。所有研究的替位缺陷的形成能都远高于间隙缺陷，表明它们应以非常低的浓度出现。
引用
@article{arxiv.2312.09186,
title = {Half-Heusler TiXSn (X=Pd, Pt and Ni): electronic, vibrational, and defect properties from first-principles calculations},
author = {Mateus Corradini Lopes and Alex Antonelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.09186},
year = {2024}
}
备注
7 pages, 7 figures