用于热电应用的外尔与狄拉克半金属

外尔半金属和狄拉克半金属以其在费米能级（$E_F$）附近具有独特的线性能量色散（$E$ vs $k$）能带结构为特征，已成为下一代热电材料技术的有前景候选者。其优异的电子特性，特别是高载流子迁移率和显著的贝里曲率，提供了克服传统热电材料固有局限性的潜力。对这些材料的基本物理学的全面理解至关重要。本章主要聚焦于外尔半金属和狄拉克半金属的拓扑性质和独特电子能带结构，为理解其热电输运性质（如塞贝克系数、电导率和热导率）提供理论框架。贝里曲率在增强塞贝克系数的同时降低热导率的关键作用是一个重点。合成单晶和表征这些材料的实验进展显著。材料生长和表征技术的最新发展推动了研究向前推进。探索材料性质（如载流子浓度、电子带隙和晶体结构）与热电性能之间的复杂关系。通过能带工程、载流子掺杂和纳米结构化来优化热电优值（ZT）的策略被概述。此外，混合材料和异质结构的探索为提升可再生能源应用中的热电性能提供了有前景的途径。