纳米晶半赫斯勒半导体作为先进热电材料：一项从头算高通量统计研究
材料科学
2024-01-25 v1
摘要
纳米结构化激发了直接热电能量转换领域的复兴。与块体对应物相比，纳米晶材料现在可以合成出更高的优值系数 (ZT)，从而提高了转换效率。尽管在优化已知材料和发现未知材料方面付出了巨大努力，但该技术仍依赖于少数有限的解决方案。在此，我们根据电子和热力学标准，从 AFLOWLIB.org 存储库中的 79,057 个半赫斯勒条目中筛选出 75 种纳米晶化合物，并对其 ZT 进行了从头算建模。对于许多化合物，其 值显著高于纳米晶 IV 族和 III-V 族半导体所能达到的水平。其中约 15% 的化合物甚至在高温下可能超越 ZT~2。我们的分析阐明了在这一广泛材料类别中发现的优势热电性质的起源。我们利用机器学习技术揭示了简单的规则，用于根据化学成分判断纳米晶半赫斯勒化合物是否可能成为优良的热电材料。
引用
@article{arxiv.1408.5859,
title = {Nanograined half-Heusler semiconductors as advanced thermoelectrics: an ab-initio high-throughput statistical study},
author = {Jesús Carrete and Natalio Mingo and Shidong Wang and Stefano Curtarolo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.5859},
year = {2024}
}