具有自旋轨道表面能带的纳米材料的热电前景

T. E. Huber; K. Owusu; S. Johnson; A. Nikolaeva L. Konopko; R. C. Johnson; M. J. Graf

doi:10.1063/1.3686206

具有自旋轨道表面能带的纳米材料的热电前景

材料科学 2015-05-30 v1 介观与纳米尺度物理

作者: T. E. Huber , K. Owusu , S. Johnson , A. Nikolaeva L. Konopko , R. C. Johnson , M. J. Graf

在 arXiv 上查看 ↗ PDF ↗ DOI ↗

摘要

传统热电材料（如Bi、Bi(1-x)Sb(x)和Bi(2)Te(3)）的纳米结构复合材料和纳米线阵列具有金属性的Rashba表面自旋轨道能带，其迁移率可与体材料相媲美，因此被认为具有拓扑绝缘体行为。在直径接近临界直径（50 nm，对应半金属-半导体转变）的Bi纳米线中，低温下观察到了近乎纯的表面电子输运。在这些纳米线中，表面贡献了很强的热电势，在温度T < 100 K时实际上占主导地位。发现表面热电势为-1 T微伏/(K^2)，该值与理论一致。我们表明，表面电子输运与边界声子散射共同导致了Bi纳米线阵列在低温下热电性能的增强。我们将其与体n-BiSb合金、优化的CsBi(4)Te(6)和优化的Bi(2)Te(3)进行了比较。在其他传统热电材料的纳米材料中，可以预期表面主导的电子输运。

关键词

热电材料纳米材料 Rashba表面能带自旋轨道耦合铋纳米线表面输运热电势

引用

@article{arxiv.1108.3356,
  title  = {Thermoelectric prospects of nanomaterials with spin-orbit surface bands},
  author = {T. E. Huber and K. Owusu and S. Johnson and A. Nikolaeva L. Konopko and R. C. Johnson and M. J. Graf},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1108.3356},
  year   = {2015}
}

备注

18 pages, 3 figures

具有自旋轨道表面能带的纳米材料的热电前景

摘要

关键词

引用

备注

相关论文