半 Heusler 合金 CoHfSi 的高性能热电性能：基于温度相关松弛时间的第一性论研究
材料科学
2025-06-27 v2
摘要
在全球寻找具有优越热电性能的创新材料的持续搜索中，我们旨在调查半 Heusler 合金 CoHfSi 在热电应用中的可能用途。我们使用密度泛函理论和半经典布尔赞传递理论分析了结构稳定性、热力学惯性以及电气和热传递性质。正的声子频率确认了该合金的动力学稳定性，Born-Huang 稳定性准则也满足，确认了其稳健的机械稳定性。估算出超过150微伏/开的较大的 Seebeck 电压，这是改进热电转换效率的必需且典型要求。通过适当掺杂，后者可提高一个数量级。我们使用 PHONO3PY 算法和 Slack 模型比较了晶格热导率。后者方法给出的数值比前者算法多。尽管常用的恒定松弛时间近似用于估算热电性能，但我们采用温度相关松弛时间，发现考虑晶格热导率和松弛时间两者时，性能因子 (zT) 的值仍然超过2，当温度高于500 K时，这在热电材料领域是一个惊人的数字。
引用
@article{arxiv.2410.19252,
title = {High-Performance Thermoelectric Properties of Half-Heusler CoHfSi: A First-Principles Study with Temperature-Dependent Relaxation Time},
author = {Sadhana Matth and S. Pandey and Himanshu Pandey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.19252},
year = {2025}
}
备注
18 pages, 8 figures