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Th$_{3-x}$Te$_4$的高温热电性质

材料科学 2023-01-10 v1

摘要

Th3_3Te4_4材料因其优异的物理性质而成为高温商用热电(TE)材料的潜在候选。我们将多带玻尔兹曼输运方程与第一性原理计算相结合,从理论上研究Th3_3Te4_4材料的热电性质。作为方法演示,La3_3Te4_4的热电性质在低温下与Ce3_3Te4_4相似,与实验一致。随后我们基于第一性原理计算所得参数及其他若干拟合参数,系统计算了上述两种材料的电导率、塞贝克系数与功率因子。结果表明,对于高温下的电子—光学声子散射,光学声子能量随温度的线性依赖比恒定光学声子能量更能解释实验结果。基于此,我们预测Ce3_3Te4_4在高温下的热电性质优于La3_3Te4_4,且Ce3_3Te4_4对应的最优载流子浓度随温度升高而上移。Ce3_3Te4_4的最优载流子浓度约为1.6×10211.6\times10^{21}cm3^{-3},在T=1200T=1200K时峰值功率因子为13.07 μWcm1^{-1}K2^{-2}

关键词

引用

@article{arxiv.2301.02763,
  title  = {High-temperature thermoelectric properties with Th$_{3-x}$Te$_4$},
  author = {Jizhu Hu Jinxin Zhong Jun Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.02763},
  year   = {2023}
}