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辐照双层石墨烯薄片中的热电效应

介观与纳米尺度物理 2024-09-25 v2 材料科学 计算物理

摘要

我们提出了一项关于通过任意偏振光辐照提升双层石墨烯(BLG)热电(TE)性能的全面研究,重点关注具有锯齿形边缘的AAAAABAB堆叠构型。利用紧束缚理论和密度泛函理论(DFT)的组合,我们系统分析了光辐照对电子和声子传输性质的影响。光辐照改变了电子跃迁参数,产生了不对称透射函数,显著增加了Seebeck系数,从而提升了整体品质因数(FOM)。对于声子的贡献,DFT计算表明,与AAAA堆叠相比,ABAB堆叠的BLG表现出更低的晶格热导率,这归因于增强的 anharmo散射和声子群速度。综合分析表明,在两种堆叠类型中FOM均超过了1,在辐照诱导的能隙附近有显著改善。此外,我们探讨了FOM对系统尺寸和温度的依赖性,证明光辐照BLG在高效热电能量转换和废热回收方面具有巨大前景。我们的结果显示在广泛的辐照参数范围内均具有良好的响应。这些发现为通过光诱导修饰优化BLG以用于先进TE应用提供了关键见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.10380,
  title  = {Thermolectricity in irradiated bilayer graphene flakes},
  author = {Cynthia Ihuoma Osuala and Tanu Choudhary and Raju K. Biswas and Sudin Ganguly and Santanu K. Maiti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.10380},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 12 figures, and supporting material. Comments are welcome