方鈷礦熱電材料的電子結(jié)構(gòu)和傳輸性能研究.pdf

1、CoSb3基熱電材料是一種很有前景的中溫?zé)犭姴牧?具有較高的電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù),但因熱導(dǎo)率太高其熱電性能ZT值只有0.1左右,降低CoSb3熱電材料的熱導(dǎo)率是顯著提高其熱電性能的有效途徑。目前降低CoSb3熱導(dǎo)率的方法主要是對其進(jìn)行填充或摻雜,但是如何填充和摻雜才能最大限度提高熱電性能仍然是研究的難點(diǎn)。本文采用第一性原理并結(jié)合波爾茲曼傳輸方程對填充CoSb3和Sb位Te摻雜CoSb3的晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和傳輸性能進(jìn)行了理論計算,

2、取得了以下主要結(jié)果:
　　 (1)(Ba,In)填充導(dǎo)致晶格常數(shù)增大和有序性降低,并顯著影響CoSb3禁帶和導(dǎo)帶電子結(jié)構(gòu);與Ba和In單填充CoSb3相比,雙填充CoSb3的亞晶格具有更低的對稱性,但具有更高的功率因子。
　　 (2)K與稀土元素雙填充會顯著影響CoSb3的禁帶和導(dǎo)帶電子結(jié)構(gòu),導(dǎo)致晶格常數(shù)增大;K與Gd、Nd和Pr雙填充CoSb3導(dǎo)帶底部能帶相似,K與Eu、Sm和Yb雙填充CoSb3導(dǎo)帶底部能帶更平坦,E