潜在热电材料 $\mathrm{Cs_2[PdCl_4]I_2}$：第一性原理研究

通过第一性原理计算和半经典 Boltzmann 输运理论，研究了 $\mathrm{Cs_2[PdCl_4]I_2}$ 的电子结构和热电性质。同时考虑电子和声子输运以获得热电优值 $ZT$。采用包含自旋轨道耦合 (SOC) 的修正 Becke-Johnson (mBJ) 交换势来研究 $\mathrm{Cs_2[PdCl_4]I_2}$ 的电子部分。研究发现，SOC 对价带有显著影响，产生巨大的自旋轨道劈裂，从而对 p 型功率因子产生显著不利影响。然而，SOC 对导带的影响可以忽略不计，因此 n 型功率因子几乎没有变化。假设与温度成反比的关系，由室温下已报道的 0.31 $\mathrm{W m^{-1} K^{-1}}$ 的超低晶格热导率得出了晶格热导率的温度依赖性。计算散射时间 $\tau$ 具有挑战性，但可以采用假设的 $\tau$ 来估计热电转换效率。当散射时间 $\tau$ 分别为 $10^{-14}$ s 和 $10^{-15}$ s 时，最大热电优值 $ZT$ 分别高达约 0.70 和 0.60。这些结果使我们相信 $\mathrm{Cs_2[PdCl_4]I_2}$ 可能是一种潜在的热电材料。