基于高通量计算在二元硫族化物中筛选有前景的热电材料
材料科学
2019-12-24 v1
摘要
高通量（HT）计算方法是一种筛选高性能功能材料的有用工具。在这项工作中，我们利用单带模型下的形变势方法评估载流子弛豫时间，并基于简单的刚性带近似建立了由载流子有效质量表征的电学描述符（\c{hi}）。该描述符（\c{hi}）可在不求解电子玻尔兹曼输运方程的情况下合理地代表最大功率因子。此外，晶格非谐性与晶格热导率的描述符 Gr"uneisen 参数（{\gamma}）利用弹性性质高效评估，省去了昂贵的声子计算。将两种描述符（\c{hi} 和 {\gamma}）应用于二元硫族化物，我们高通量计算了 243 种半导体并筛选出 50 种有前景的热电材料。对于这些理论确定的化合物，我们成功预测了一些先前实验与理论已研究的有前景热电材料。此外，9 种 p 型和 14 种 n 型先前未报道的二元硫族化物也被预测为有前景的热电材料。我们的工作不仅为未来研究提供了具有完美晶体结构的新热电候选材料，也提供了用于高通量筛选高性能热电材料的可靠描述符。
引用
@article{arxiv.1912.10593,
title = {Screening Promising Thermoelectric Materials in Binary Chalcogenides through High-Throughput Computations},
author = {Tiantian Jia and Zhenzhen Feng and Shuping Guo and Xuemei Zhang and Yongsheng Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.10593},
year = {2019}
}