單層BiSbTeSe2熱電性能的第一性原理研究

編號(hào)：CYYJ03840

篇名：單層BiSbTeSe2熱電性能的第一性原理研究

作者：張倩 畢亞軍 李佳

關(guān)鍵詞： 第一性原理 Bi2Te3基材料 電子結(jié)構(gòu) 熱電輸運(yùn) 熱電優(yōu)值 層狀材料

機(jī)構(gòu)： 河北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院 北華航天工業(yè)學(xué)院電子與控制工程學(xué)院

摘要： 本文利用第一性原理計(jì)算并結(jié)合玻爾茲曼輸運(yùn)方程,預(yù)測(cè)了一種熱電性能優(yōu)良的新型Bi2Te3基材料,即單層BiSbTeSe2。通過(guò)系統(tǒng)計(jì)算單層BiSbTeSe2的電子能帶結(jié)構(gòu)和熱電輸運(yùn)性質(zhì),發(fā)現(xiàn)單層BiSbTeSe2在300 K時(shí)的塞貝克系數(shù)達(dá)到最高值(522μV·K-1),在500 K時(shí)功率因子與弛豫時(shí)間的比值最大為5.78 W·m-1·K-2·s-1。除此之外,單層BiSbTeSe2還具有較低的晶格熱導(dǎo)率和較高的遷移率。在最佳p型摻雜下,單層BiSbTeSe2在500 K時(shí)的熱電優(yōu)值ZT高達(dá)3.95。單層BiSbTeSe2的優(yōu)良性能表明其在300~500 K的中溫?zé)犭娖骷�領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值,可以為進(jìn)一步開發(fā)高性能Bi2Te3基熱電材料提供設(shè)計(jì)依據(jù)。