結(jié)構(gòu)調(diào)制對(duì)石墨炔納米帶熱電性質(zhì)的影響.pdf

1、熱電材料是一類特殊的材料，它能夠直接實(shí)現(xiàn)熱能與電能之間的相互轉(zhuǎn)換。傳統(tǒng)的固體材料由于熱電轉(zhuǎn)換效率較低，導(dǎo)致其在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用受到了極大的限制。然而，先前的研究表明低維納米材料由于受量子限制效應(yīng)的影響，能夠擁有較高的熱電轉(zhuǎn)換效率。因此對(duì)低維材料熱電性質(zhì)的研究迅速成為一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域。對(duì)材料的熱電性質(zhì)的研究不僅能夠?yàn)楂@得更高性能的熱電材料提供理論指導(dǎo)，同時(shí)也能為緩解當(dāng)今社會(huì)面臨的能源和環(huán)境危機(jī)提供有力的理論支持。本文采用非平衡格林函

2、數(shù)方法系統(tǒng)地探討結(jié)構(gòu)調(diào)制對(duì)石墨炔熱電性質(zhì)的影響和調(diào)控，為基于石墨炔的高效的熱電材料的合成和制備提供可靠的理論指導(dǎo)。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　1、我們首先研究了邊緣缺陷結(jié)構(gòu)對(duì)γ-石墨炔納米帶的聲子和電子的輸運(yùn)性質(zhì)以及熱電性質(zhì)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過邊緣結(jié)構(gòu)調(diào)制，γ-石墨炔納米帶的熱電性能能夠在很大程度上得到提升(室溫下熱電品質(zhì)因子ZT能高達(dá)1.2)。同時(shí)，熱電效率的提升在相當(dāng)大的程度上依賴于邊緣調(diào)制結(jié)構(gòu)的幾何特性。石墨炔熱電性能的提

3、升主要源于邊緣缺陷引起的聲子強(qiáng)烈散射。此外我們還討論了邊緣調(diào)制區(qū)結(jié)構(gòu)長度和數(shù)目的變化對(duì)石墨炔熱電性能的影響。
　　2、利用非平衡格林函數(shù)方法，我們還研究了嵌入金剛石狀量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)對(duì)石墨炔納米帶熱電性質(zhì)的影響。研究結(jié)果顯示，嵌入量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)能夠顯著提升石墨炔的熱電轉(zhuǎn)換效率。這主要是歸因于聲子和電子熱導(dǎo)的大幅下降。此外，量子點(diǎn)幾何結(jié)構(gòu)尺寸的變化會(huì)引起?-石墨炔納米帶熱電性能出現(xiàn)顯著的震蕩行為。這是由于量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中的準(zhǔn)束縛態(tài)引起了電導(dǎo)的震蕩