I型和II型节点线半金属的热电性质：一项比较研究

我们结合半解析计算（基于线性玻尔兹曼输运理论和弛豫时间近似）与第一性原理计算，研究了节点线半金属（NLSs）的热电（TE）性质。我们通过对典型的I型（TiS）和II型（Mg$_3$Bi$_2$）NLSs进行第一性原理计算，考虑了费米能级附近的导带和价带，并使用双带模型拟合得到费米速度$v_{F}$和有效质量$m$，作为初始的能带色散参数。通过调节$v_{F}$和$m$，我们搜索每个能带的最优曲率值，以优化NLSs的热电性能。通过系统比较所有计算结果，我们观察到，与调节$m$相比，调节$v_{F}$能更显著地提高两类NLSs的热电性能。我们还发现，在所有热电指标中，I型NLS的性能出人意料地可以超越II型NLS，这似乎与双带模型中I型NLS具有抛物线型能带而II型NLS具有墨西哥帽型能带的事实相悖。我们的研究表明，通过调节$v_{F}$来优化能带曲率可以显著提升NLSs的热电性能。这项研究为通过调控能带结构来探索其他半金属作为潜在热电材料提供了指导。