半Heusler化合物 NbCoSn 与 TiCoSb 中应变诱导能带对齐下的热电功率因子
材料科学
2020-11-10 v1
摘要
能带汇聚是改善复杂能带结构热电材料热电性能的有效策略。半Heusler化合物是能带汇聚研究的良好候选者，因为它们在价带边附近具有多个能带，可通过各种能带工程方法使其汇聚，从而提供提高功率因子的机会。由于精确提取载流子散射弛豫时间涉及很高的计算复杂度，用于确定能带汇聚结果的理论计算对载流子散射弛豫时间采用了各种近似（最常见的是恒定弛豫时间近似）。在此，我们在两种此类散射情形下比较了半Heusler化合物 NbCoSn 和 TiCoSb 中应变诱导能带汇聚的结果：i) 最常用的恒定弛豫时间近似；ii) 能量依赖的谷间与谷内散射考量。我们表明，能带汇聚对功率因子的影响取决于载流子散射假设以及温度。对于所考察的两种材料，能带汇聚均提高了功率因子。然而对于 NbCoSn，在两种散射弛豫时间假设下，能带汇聚随温度升高而变得更有利。另一方面，对于 TiCoSb，恒定弛豫时间考量也表明相对功率因子改善随温度升高而增加，但在能量依赖散射时间考量下，相对改善随温度减弱。这表明在能带汇聚研究中需要准确考量散射细节，以预测更准确的趋势。
引用
@article{arxiv.2011.04288,
title = {Thermoelectric power factor under strain-induced band-alignment in the half-Heuslers NbCoSn and TiCoSb},
author = {Chathurangi Kumarasinghe and Neophytos Neophytou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.04288},
year = {2020}
}
备注
21 pages, 8 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1905.07951