掺杂SnSe的晶格与电子热导率：一项第一性原理研究
应用物理
2019-02-04 v1
摘要
近来发现，晶体硒化锡（SnSe）因其超低的热导率和适中的电学输运性能，作为热电材料具有巨大潜力。由于热电应用通常需要掺杂材料，载流子会在掺杂SnSe的热输运中发挥作用，但此种效应在先前理论与实验研究中尚未被清晰阐明。在此，我们对电子在掺杂SnSe热输运中的影响进行了完全的第一性原理研究。我们在工作中采用模式特异性计算，考虑了电子-声子耦合（EPC）对声子和载流子的影响。研究发现，对于声子，即便在高中性载流子浓度下，EPC相较于本征声子-声子散射也较弱，因而对晶格热导率影响可忽略。当载流子浓度高于时，电子热导率不可忽略，在300K、电子浓度下，a、b、c轴的值分别可达1.55、1.45和1.77 。SnSe的洛伦兹数亦被计算，其依赖于晶体取向、载流子浓度和载流子类型。使用维德曼-弗朗兹定律对电子热导率的简单估算会给掺杂SnSe带来较大不确定性。
引用
@article{arxiv.1902.00178,
title = {The lattice and electronic thermal conductivity of doped SnSe: a first-principles study},
author = {Shouhang Li and Zhen Tong and Hua Bao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.00178},
year = {2019}
}