具有高热电优值的五元硅烯
材料科学
2020-03-13 v1 介观与纳米尺度物理
计算物理
摘要
硅是纳米技术中周期表最常被使用的化学元素之一。二维(2D)硅烯作为石墨烯的硅类似物，自2015年以来已易于制备用于场效应晶体管。近来，作为硅烯家族新成员，五元硅烯及其纳米带已在Ag(110)表面实验生长并展现出奇异的电子性质。然而，五元硅烯的热电性能迄今尚未被研究，这将阻碍其在废热发电与固态Peltier制冷中的潜在应用。基于玻尔兹曼输运理论与第一性原理计算，我们发现五元硅烯在可达的空穴与电子浓度下分别展现出显著的室温热电优值ZT为3.4与3.0。我们将此高ZT归因于优越的布丁模电子能带结构与超低晶格热导率。该发现为五边形纳米结构的输运性质提供了新见解，并凸显了热电材料在室温下的潜在应用。
引用
@article{arxiv.2003.05680,
title = {Thermoelectric Penta-Silicene with a High Room-Temperature Figure of Merit},
author = {Zhibin Gao and Jian-Sheng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.05680},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 5 figures, and 3 tables