用于改善二维 Dirac 材料热电性能的最佳带隙
介观与纳米尺度物理
2019-09-04 v2
摘要
在线性化玻尔兹曼输运理论和弛豫时间近似下计算了二维(2D) Dirac 材料的热电性质。我们发现无带隙的二维 Dirac 材料比有带隙者表现出更差的热电性能。此外，在有带隙的二维 Dirac 材料中存在一个用于最大化品质因数(ZT)的最佳带隙。该最佳带隙范围为 6kBT 到 18kBT，其中 kB 为玻尔兹曼常数，T 为以开尔文为单位的操作温度。这一结果与体半导体的情况类似，表明在二维体系中为实现最佳热电性具有窄带隙的重要性。通过抑制晶格热导率也可获得更大的最大 ZT。在最理想的情况下，晶格热导率为零(仅剩电子热导率)，有带隙二维 Dirac 材料中的最大 ZT 是商用热电材料的多倍。
引用
@article{arxiv.1901.03999,
title = {Optimal band gap for improved thermoelectric performance of two-dimensional Dirac materials},
author = {Eddwi H. Hasdeo and Lukas P. A. Krisna and Muhammad Y. Hanna and Bobby E. Gunara and Nguyen T. Hung and Ahmad. R. T. Nugraha},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.03999},
year = {2019}
}
备注
10 pages, 11 figures, accepted to Jour. Appl. Physics