具有实际散射与能带的热电材料最优能带结构
材料科学
2021-02-12 v2 计算物理
摘要
理解如何优化热电材料的电子能带结构是该领域长期关注的话题。先前的模型受限于简化的能带和/或散射模型。在本研究中，我们将更严格的散射处理应用于更实际的模型能带结构——向上抛物线型能带拐转为倒抛物线行为——包括多能带情形。与常见描述符（如品质因子与复杂度因子）不同，多能谷提升热电性能的程度受带间散射与能带相对形状的限制。我们确定，极度各向异性的“平而弥散”能带虽在理论上性能最佳，但在实践中可能并非有前景的设计策略。关键的是，我们从完美输运截断确定了依赖于温度与晶格热导率的最优带宽，其在理论上可显著将 提升至仅通过本征能带结构所能达到的值之上。我们的分析应被广泛用于热电研究界瞄准 之时。
引用
@article{arxiv.2010.08832,
title = {Optimal Band Structure for Thermoelectrics with Realistic Scattering and Bands},
author = {Junsoo Park and Yi Xia and Vidvuds Ozoliņš and Anubhav Jain},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.08832},
year = {2021}
}