机械应变下高温稳定的超薄碳双苯环网络作为各向异热电材料
材料科学
2024-08-27 v1 介观与纳米尺度物理
计算物理
摘要
碳双苯环网络（C-BPN）是由碳原子排列成方形-六边形-八边形（4-6-8）周期环构成的超薄材料，由于其独特的晶体结构，具有用于纳米尺度器件设计的独特性能。本文利用洛伦兹公式结合第一性原理计算，表明 C-BPN 在机械应变作用下在高温下具有高度稳定的热电性能，可进行各向异性工程。传输计算揭示，C-BPN 的传输光谱具有显著的方向各向异性，且在应变下发生金属-绝缘相变，这导致其 Seebeck 系数增加。C-BPN 的晶格热导率可通过应变工程在室温下实现最高可达 35% 的双向调节。其功率因子的提升和晶格热导率的抑制，使其 p型图书馆值在 300 K 和 1000~K 时分别提高到 0.31 和 0.76。我们的发现表明，C-BPN 在具有选择性各向异性特性的高温下具备高潜力可用于热电纳米器件。
引用
@article{arxiv.2408.14006,
title = {Ultra-thin Carbon Biphenylene Network as an Anisotropic Thermoelectric Material with High Temperature Stability Under Mechanical Strain},
author = {Gözde Özbal Sargın and Salih Demirci and Kai Gong and V. Ongun Özçelik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.14006},
year = {2024}
}