导读:本文包含了热电性质论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:热电材料,Bi_2Te_3,As掺杂,热电性质
热电性质论文文献综述
邹利华,周晓燕,吴海江,郭文敏,王小明[1]（2019）在《As掺杂对Bi_2Te_3热电性质的影响》一文中研究指出利用垂直布里兹曼法制备As掺杂量分别为0、0.1、0.15、0.2、0.25及0.5的Bi_2Te_3晶体;利用四点探针测试仪、赛贝克系数分析系统及热导系数测试仪等分析As掺杂对Bi_2Te_3热电特性的影响。结果表明,在250 K以下,样品呈金属特性,且掺As后其电阻率会增大,同时固溶化处理也会增加其电阻率。掺As后样品均为电子型传导,As掺杂量为0.1时其赛贝克系数较大;As掺杂可降低样品的热导率,As掺杂量为0、0.1及0.2时样品的热导率随温度的升高先减小后增大,而As掺杂量为0.15、0.25及0.5时样品的热导率随温度的升高而增大。掺As后样品ZT值无法比之前研究所得ZT值数值大。(本文来源于《热加工工艺》期刊2019年18期）
崔晓[2]（2019）在《结构无序对石墨炔纳米带热电性质的影响》一文中研究指出热电学(Thermoelectricity)起源于塞贝克效应(Seebeck effect)、帕尔贴效应(Peltier effect)和汤姆逊效应(Thomson effect)这叁个基本效应。基于这些效应可以制备出实现热能与电能之间相互转换的功能热电器件。在过去的研究中人们发现传统的块体热电材料的转换效率较低。近年来,得益于实验技术的快速发展,各种新型纳米材料不断得到制备和合成。先前的研究表明低维纳米材料由于受量子限制效应(Quantum confinement effect)的影响,进而展示了较块体材料更为优异的热电性能。因此,对低维纳米热电材料的研究不仅可以为设计和制备高效的热电材料提供有力的指导,还能为减轻全球工业化的快速发展带来的环境污染和能源危机提供更有效的方法。本文采用非平衡格林函数方法(NEGF)系统地研究了结构边缘无序和表面起伏无序对γ-石墨炔热电性质的影响和调控,为基于石墨炔的高效热电器件设计和制备奠定了理论基础。本文主要研究内容如下:1、采用NEGF方法,我们研究了边缘无序对γ-石墨炔纳米带(γ-GYNRs)热电性质的影响(主要关注边缘无序量级这个关键参数)。研究结果表明边缘无序能极大地提高γ-石墨炔纳米带的热电转换效率,在室温下(T=300K)边缘无序石墨炔纳米带的热电优值可达1.51,是完美的石墨炔纳米带ZT(Thermoelectric figure of merit)值的3.15倍。热电性能的增强主要归因于边缘无序能大幅度减小声子和电子热导,同时还能保留完美边缘石墨炔所具有的优异塞贝克系数。此外,我们还讨论了中心区结构尺寸的变化对边缘无序石墨炔条带热电性能的影响。2、采用NEGF方法,我们探究了表面粗糙的基底引起的表面起伏无序对γ-石墨炔纳米带(γ-GYNRs)热电品质因子的影响和调控。研究结果显示由于不规则势能的影响,当声子通过无序表面时会遭到基底表面强烈的散射。这将导致声子热导大幅减小,进而显着地提高γ-石墨炔纳米条带的热电性能,室温下其热电品质因子高达2.08。我们还发现SFD-γ-GYNRs热电品质因子会随着表面无序高度的增加而显着的增加,SFD-γ-GYNRs热电品质因子随着关联长度的增加而减小。最后,我们讨论了纳米带的长度和宽度对表面无序石墨炔纳米带热电性能的调控作用。(本文来源于《湘潭大学》期刊2019-06-03）
甄英项[3]（2019）在《单层（Ti,Zr,Hf）X_2（X=S,Se）的热电性质的第一性原理研究》一文中研究指出科技的飞速发展使能源和各种环境问题越来越严重,能够充分利用热能转化为电能的热电转化材料愈加受到人们关注。探索新型高效率热电材料,并通过维度、应力、掺杂、纳米复合等手段优化其性能,是当前热电领域研究的核心问题。本文采用基于密度泛函理论的电子结构计算方法,结合半经典Boltzmann输运理论,研究了晶体结构、化学组成以及应力对单层过渡金属化合物(Ti,Zr,Hf)X_2(X=S和Se)的热电性质优化和调控。主要结果如下:1、P型掺杂的单层1T-ZrX_2(X=S和Se)具有低的晶格热导率(κ_(ph))和超高功率因子(PF),最佳ZT值在0.8左右。室温1T-ZrS_2和1T-ZrSe_2的300K的κ_(ph)分别为1.43Wm~(-1)K~(-1)和0.97 Wm~(-1)K~(-1),PF为11.95 mW·K~(-2)m~(-1)和13.58 mW·K~(-2)m~(-1)。由于它们具有超高的电导率(σ),在最佳载流子浓度区域10~(21)cm~(-3)的晶格热导率远小于电子热导率,可以用只考虑电子贡献的ZT_(el)作为性能指标选择优化途径。2、从导带和价带的原子轨道组成和相互作用出发,分析了这一系列化合物的带隙、电子及空穴迁移率、热电性质随晶体结构和应力的变化。硫(硒)原子位于层内(p_x,p_y)轨道能带,和指向层间的p_z轨道,这两种轨道在二维平面方向上成键特性不同(?,?),以及在1T和2H结构里和过渡金属原子d轨道的杂化不同,决定它们的能级顺序和能谷分布特征。张应变可以实现1T结构的轻重空穴能带汇聚,压应变可以实现2H结构的能带汇聚,使热电优值成倍增加。3、研究了1T-MS_2(M=Ti,Zr,Hf)合金的电子结构和热电性质随元素组分的变化。计算结果表明(Zr,Hf)元素组合对价带结构影响较小,但含Ti合金的导带和价带结构变化较大,对于P型热电材料,(Zr,Hf)S_2的功率因子最高,合金元素质量差异可散射声子,降低晶格热导率,进一步优化热电性质。(本文来源于《河北大学》期刊2019-06-01）
杨修先[4]（2019）在《第一性原理研究方钴矿、碱金属半导体和二维石墨炔的热输运及热电性质》一文中研究指出自第二次工业革命以来,人类社会对电的需求与日俱增。然而,通过化石燃料燃烧转换为电能导致了一系列的环境问题及地区冲突。另一方面,热能被认为是无处不在的可再生能源。热过程产生了我们使用的超过90%的能量,而浪费的能量最终也是以热的形式耗散。热电学是应用于直接热电转换的最简单技术。在本文中,我们利用第一性原理计算结合Boltzmann输运方程(BTE)和半经典分析,对方钴矿(CoSb_3和IrSb_3)、碱金属半导体(LiH、NaH、Li_3Sb和Li_3Bi)进行了系统地研究,重点是电子结构、晶格热导率κ_L、塞贝克系数S和无量纲的品质因数ZT。针对方钴矿材料,我们重点研究了其电子结构和热输运性质随压强的变化,并且惊奇的发现随着压强的增加,带隙和κ_L呈现出抛物线的趋势,从而在高压下获得了优良的热电性质和较高的ZT值,例如1000 K,压强为54(58)GPa时,IrSb_3(CoSb_3)的ZT≈1.40(1.09)。这一反常的现象来自于电子密度的分布以及内在散射的变化。进一步的分析表明:(i)随着压强增加,Sb原子的未成键的电子对转移到了Co(Ir)和Sb原子之间,导致了部分离子键的形成,因此带隙先膨胀后收缩。(ii)非谐声子散射强度的变化导致了的变化。总的来说,这些行为导致了一个优异的热电性质。通过将密度泛函理论和准谐近似及BTE结合,我们利用质量很轻的离子晶体LiH和NaH研究了热膨胀效应对晶格热输运的影响。很明显,热膨胀效应对这些轻晶体的晶格热输运有非常显着的影响。考虑热膨胀后,κ_L和原来相比大约减少了40%。总的来说,κ_L考虑热膨胀后LiH在300(327)K时,为14.67(12.98)W/mK,非常接近于在相同温度下的实验值14.70(12.47)W/mK。我们的分析表明,热膨胀效应导致了声子频率和声子群速度的减小、声子散射过程和散射率的增加,因此降低了κ_L。在较重的碱金属半导体Li_3Sb和Li_3Bi中,我们研究了其热电性质。Li_3Sb和Li_3Bi是窄带隙半导体,其带隙值分别为0.68和0.34 eV。同时在室温下Li_3Sb和Li_3Bi晶体的κ_L为2.2和2.09 W/mK。低的可以诱导比较好的热电性质。因此我们详细研究了掺杂对热电性质的影响并且发现当温度为900 K时,在P型掺杂的Li_3Sb呈现出了较高的ZT值(≈2.54);在相同温度下,P型掺杂的Li_3Bi也呈现出较好的热电性质,ZT≈1.54。目前为止,实验上获得的最高的ZT值为2.6在850 K时,我们的结果非常接近当前最高的实验值。我们还研究了二维石墨烯的同素异形体,单层α,β,γ石墨炔的热输运性质。令人注目的是,单层α,β,γ石墨炔的远小于石墨烯,仅为21.11、22.3和106.24 W/mK。我们观察了在特定频率下的声子模式的贡献,发现许多的光学模式在晶格热输运中起到了重要的作用。众多光学模式参与热输运,极大增强了声子散射,从而导致了低的κ_L。(本文来源于《烟台大学》期刊2019-05-30）
陈宇飞[5]（2019）在《空位对钛酸锶和铌酸锶钡陶瓷热电性质的影响》一文中研究指出热电材料能够在热能和电能之间直接转换,同时还通过电力控制温度。热电器件在太空探索和半导体制冷领域都有广泛的应用,近年来也被认为在废热回收领域中具备潜力,得到了学术界的关注。氧化物热电材料因具有无污染,低成本,高温下稳定的优点,可视为有前途的绿色节能材料。热电材料的性质取决于无量纲的热电的品质因数ZT值。ZT值取决于叁个参数:塞贝克系数(S),电导率(σ)和热导率(κ)叁个参数。为了获得高ZT值,必须具备高塞贝克系数,高电导率和低热导率。本论文研究了 SrTiO3和(Sr,Ba)Nb2O6基氧化物热电材料。SrTiO3材料是立方钙钛矿结构,其热电性能可以通过空位改变其传输性能来优化。(Sr,Ba)Nb2O6陶瓷具有钨青铜结构,其本征热导率较低,可以在其有空位的A位填充元素,调控电学性质,进而优化热电性质。本文主要是针对SrTi03材料,尝试Sr空位或者四种以上元素调控,烧结条件使用还原性气氛,探索不同Sr空位浓度,掺杂元素等因素对材料热电性质的影响。对于(Sr,Ba)Nb206基热电材料,采用镧系元素填充,当填充量为0.20时实现空位的满填充,并在还原性气氛下烧结,探索Sr0.7Ba0.3Nb2O6陶瓷的电学性质。取得的主要结果如下:(1)Sr空位调控SrTiO3陶瓷的热电性质:(A)固相反应法制备了有一定Sr空位的Sr1-xTi0.8Nb0.2O3样品,空位浓度分别为x=0、0.01、0.02、0.03、0.04,得到单相致密性较好的陶瓷。引入空位后,提高了样品的Seebeck系数的绝对值和电导率,促进功率因子的大幅度提高,Sr1-xTi0.8Nb0.2O3样品的性质显着提高,1073 K时ZT值由0.017(x=0)提高到0.236(x=0.03)。(B)固相反应法制备了有一定Sr空位的Sr0.9.xNd0.1Ti0.9Nb0.1O3样品,空位浓度分别为x=0、0.02、0.04、0.06、0.10、0.14,制备得到致密性好的陶瓷。引入空位后,载流子迁移率明显提高,改变了电子的输运机制,最终提高了功率因子。另外,Sr空位作为点缺陷可以散射声子,减小热导率,最终使ZT值得到显着提高。在1073 K时,Sr0.86Nd0.1Ti0.9Nb0.1O3样品的ZT值达到最大,最大值为0.32。(C)固相反应法制备了 Sr位和Ti位单掺杂的SrTiO3陶瓷,并且引入一定空位作对比。发现Sr位单掺杂的情况下,引入Sr空位,迁移率降低,最终降低了电导率;反之,Ti位单掺杂的情况下,引入空位,迁移率升高,电导率随之升高。(2)多元调控SrTiO3陶瓷的热电性质:固相反应法制备了掺杂了四种不同元素的SrTi03陶瓷,并制备了有空位的对比样品,在还原性气氛下烧结得到致密性好的陶瓷。发现掺杂种类最多的情况下,即Sr0.86Nd0.05Y0.05Ti0.9Nb0.05Ta0.05O3样品的电导率和Seebeck系数都相对较大,热导率较低,当温度为927 K时,ZT值达到最大,最大值为0.24。(3)空位La元素填充Sr0.7Ba0.3Nb2O6陶瓷的热电性质:固相反应法制备了Sr0.7Ba0.3LaxNb2O6样品,烧结气氛选择还原气,填充浓度分别为x=0.05、0.10、0.15、0.20。当x=0.20时,实现了空位的满填充。还原性气氛烧结生成的氧空位提高了载流子浓度。随着La元素含量的增加,Seebeck系数绝对值整体表现出减小的趋势,而电导率则呈现先增加后减小的趋势。部分填充的时候,电导率升高,而满填充的情况下,电导率降低。最终在填充量为0.15的情况下得到最大功率因子473μWm-1K-2。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-29）
段慧娟[6]（2019）在《锡基材料的热电性质的理论研究》一文中研究指出热电材料是一种可以直接进行热电能量转换的功能材料。由于它具有诸多优点,已经被成功应用于多个能源相关领域,例如废热能的回收再利用,Peltier制冷器等。提高热电材料性能的核心是提高材料的ZT值。然而,决定ZT的各项输运物理量之间具有相互制约的关系,因此ZT的提高绝非易事。为了避免盲目的实验尝试,关于其内在机制的基础研究显得格外重要。其中一条途径便是利用第一性原理的计算模拟研究。本文主要是采用第一性原理的计算方法,计算和分析了SnO材料的电子结构以及热电输运性质。其主要内容如下:1,利用第一性原理和玻尔兹曼输运理论,探讨了二维材料体SnO的电子结构,热电输运特性。发现体SnO是间接带隙结构,其带隙为0.484eV,SnO体材料的导带底处的能带色散关系的斜率较大,因此电子具有较小的有效质量,计算得到的电子载流子的迁移率较大,而且其较大的电导率、塞贝克系数以及功率因子都与其导带处简并的能带结构有关。我们还发现体SnO的晶格热导率是呈现各项异性的,沿x(y)和z方向晶格热导率是不同的,在常温下(300K)晶格热导率的值为K_L~x=K_L~y=10.79W/mK,K_L~z=3.53W/mK,这是因为锡的孤对电子与晶格振动的非谐效应是对应的,因此,锡基材料具有较好的热电性能。2,同样利用第一性原理计算了单层SnO材料电子结构与热电输运性质。单层SnO也是间接带隙,带隙为3.0 eV,从单层到体结构能隙呈递减规律,这就说明体结构层间相互作用较强的原因。在300K下计算的单层SnO的晶格热导率约为0.8W/mK。同时计算得到的单层SnO的稳定的b结构的电子的迁移率大约为10~2cm~2v~(-1)s~(-1)。单层SnO同样具有较低的和相对较高的电子迁移率,作为一个稳定的氧化物材料,具有较高的热电转换效率。最后,给出了全文的总结与展望。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01）
陈晓瑞[7]（2019）在《铝基二元半导体热电性质的理论研究》一文中研究指出半导体热电材料能够实现热和电的直接转换,在废热发电和缓解环境污染等领域有广阔的应用前景,因而,对半导体材料热电性质的深入研究具有重要的科学意义和应用价值。热电材料的热电转换能力由功率因子(PF)衡量,而热电转换的效率由热电优值(zT)表征。要实现高效率的热电转换,要求材料不仅具有较大的功率因子同时具有较低的热导率。目前,寻找新颖的高效热电材料和通过对材料电子结构和声子特性的调控提高已有热电材料的热电优值是热电研究追求的目标。本论文以铝基二元半导体V_3Al和AlX(X=S,Se,Te)为研究对象,利用基于密度泛函理论的第一性原理并结合玻尔兹曼理论和形变势理论,通过对晶体结构的优化、电子结构以及热电性质的理论计算,系统地研究了掺杂和低维化对材料电子结构和声子特性的调控,并分析了这种调控对优化半导体热电性质的有效性,为下一步的实验研究和实际应用提供理论先导,主要研究内容和结论如下:1.D0_3型无隙半导体V_3Al的热电性质研究了D0_3型V_3Al的结构性质和热电性质。电子结构计算发现反铁磁V_3Al表现出无隙半导体性质,因而有望实现高效率的热电转换。进一步的热电性质计算表明V_3Al相比同类型的其他热电材料具有较大的塞贝克系数和电导率,因此热电优值较大,在载流子浓度和温度分别为1.59?10~(22) cm~(-3)和500 K时,其最大zT值能达到0.32。2.Ga掺杂对无隙半导体V_3Al的电子结构和热电性质的影响研究了V_3Al_(1-x)Ga_x(x=0.25,0.5,0.75,1)四种体系的结构稳定性、电子结构和热电性质,并与未掺杂的V_3Al体系的相应性质进行了对比。所有体系均满足热力学稳定性和机械稳定性。Ga原子的掺杂导致导带底和价带顶都向着费米面移动,使得掺杂体系的带隙减小。V_3Al_(1-x)Ga_x在不同掺杂浓度下的带隙分别是0.04(x=0.25,0.5,0.75)和0.06eV(x=1),均属于无隙半导体。与纯净的V_3Al相比,Ga在V_3Al中的掺杂导致导带底和价带顶变得更为平坦,载流子有效质量增大,塞贝克系数明显被增大。值得提出的是,掺杂大幅度降低了材料的晶格热导率。因此,导致部分掺杂浓度下材料的热电优值被提高。在室温下,n型载流子的最大zT值由原来的0.242增大到了0.244(x=0.25)和0.243(x=1),p型载流子的也由原来的0.259增大到0.268(x=0.25)和0.275(x=1)。因此,在反铁磁V_3Al中,等电子Ga原子的掺杂能有效地提高塞贝克系数并降低材料的热导率,达到了优化材料热电性质的目的。3.二维单层薄膜AlX(X=S,Se,Te)的热电性质采用基于密度泛函理论和玻尔兹曼理论的方法系统地研究了AlX(X=S,Se,Te)单层薄膜的电子、声子和热电性质。电子结构计算发现AlX(X=S,Se,Te)单层薄膜都是间接带隙半导体。在其能带结构中,价带顶比较平坦而导带底呈现抛物线形状。价带顶部的电子态密度存在非常尖锐的峰,材料的塞贝克系数非常大,有高热电优值的潜力。室温下,AlS,AlSe和AlTe单层薄膜的最大功率因子在合适的浓度下分别为22.59,62.59和6.79 mW/mK~2。热电优值随着温度的升高不断增大,室温下AlS,AlSe和AlTe薄膜的最大zT值分别为0.52,0.59和0.26。因此,二维单层薄膜AlX(X=S,Se,Te)半导体尤其是AlSe适合用作热电器件的候选材料。(本文来源于《西南大学》期刊2019-03-22）
张建,吴震,夏盛清[8]（2019）在《Ca_9Zn_(4.5-δ)Sb_9(0<δ<0.5)化合物Sr/Eu阳离子掺杂与热电性质》一文中研究指出作为一种非常有前景的热电材料, Ca_9Zn_(4.5-δ)Sb_9(0<δ<0.5)相较于其他材料有着成本低、环保高效等优势.以往研究表明间隙金属元素在该体系中起着关键作用,然而由于其狭窄的域值范围制约了Ca_9Zn_(4.5-δ)Sb_9的性质调控.本文用原子半径更大的阳离子Sr/Eu来取代少量Ca,使其Seebeck系数和电学性质得以同步增强,得到了间接调控间隙原子的结果.载流子测试表明,载流子浓度有轻微降低,而载流子迁移率有着明显提升,这与增大的晶体热导性质都表明晶体结构发生了明显变化.对Ca_(9-x)Sr_(x)Zn_(4.5-δ)Sb_9系列进行了单晶X射线衍射测试,结果表明随Sr含量增大晶格参数有增大趋势,间隙Zn原子浓度上升,材料热电性能得到协同优化.最终掺杂样品中, Ca_(8.2)Eu_(0.8)Zn_(4.5-δ)Sb_9在873 K得到最大热电优值(ZT)约为0.81.(本文来源于《科学通报》期刊2019年16期）
周红璐,王佳浩,娄世云,王洪哲,周少敏[9]（2019）在《二碲化钨纳米带的合成及热电性质》一文中研究指出在能源短缺和环境污染日益严重的今天,为了减少温室气体排放,提高能源利用效率,可再生能源转换技术的研究就显得十分必要.热电材料是一类绿色无污染的能源转换材料,将在工业废热利用以及太阳光热复合发电等方面发挥重要作用,因而受到人们越来越多的关注.本文通过化学气相沉积法(CVD)合成了二碲化钨(WTe2)纳米带用于研究其热电性质.扫描电子显微镜和透射电子显微镜分别证实了生长在Si衬底上的大面积WTe_2样品具有高质量的带状纳米结构,选区电子衍射表明样品具有单晶相.并在大约300–652 K的温度范围内研究了退火后纳米带的热电输运性质,研究结果表明纳米带的最大电导率约为9.55×10~4S/m,最大塞贝克系数为90μV K~(-1).特别是退火后纳米带样品的最大功率因子相较于普通粉末样品提高了近2倍.这是因为一维单晶纳米带结构具有较少的缺陷,导致了载流子迁移率提高,从而导致了高的电导率.粉末样品具有较多的缺陷,禁带宽度较小,导致了激发载流子所需要的激发能较小,单位温度变化而产生的载流子浓度较大,从而导致了低的塞贝克系数.因此WTe_2纳米带可以用于制造具有价廉和环境友好的热电纳米器件的优异材料.(本文来源于《中国科学:物理学 力学 天文学》期刊2019年04期）
宋江[10]（2018）在《GaN低维材料的电子结构和热电性质研究》一文中研究指出热电领域工业中,常用耗材如Bi_2Te_3等含有有毒物质,生产过程会损害人的身体。而且工作温度在800 K左右,高温时产出效率低下,无良好的高温稳定性。现阶段迫切需要无毒无污染且拥有高温稳定性的可替代材料出现。氮化镓(GaN)作为氮化物半导体,无毒性,无污染且具有良好的热稳定性,是一种颇具潜力的热电材料。但是GaN体材料本身的热电优值偏低,所以需要进行一定处理以期提高热电优值,满足工业实验的材料要求。论文基于密度泛函理论的第一性原理与玻尔兹曼理论,将GaN体材料进行了低维化处理,设计了手性为(5,5)的扶手椅型纳米管以及(001)方向的表面结构。两种结构各经过点缺陷处理,同时建立Ga缺陷与N缺陷模型,并在VASP和BoltzTraP上进行了电子结构和热电特性的理论计算,得到包含能带结构,塞贝克系数,载流子浓度等核心参数的数据文件,并将理论计算出的数据导入数据处理软件来作图进行对比分析。发现温度在1100 K时,N型GaN纳米管的热电优值极值为1.9,而体材料仅为0.019。低维化使得GaN的热电优值提高到100倍;而GaN纳米管Ga缺陷结构热电优值极值为2.8,点缺陷的处理又在纳米管基础上提高了47.37%。不同温度下,GaN低维材料的热电优值均始终大于GaN体材料,且热电优值随着温度的升高而变大,拥有较好的高温稳定性。理论分析表明,GaN低维材料可以有效提高热电优值,也为实现工业生产可替代耗材的实验研究提供了很好的理论基础。(本文来源于《河北科技大学》期刊2018-12-01）
热电性质论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
热电学(Thermoelectricity)起源于塞贝克效应(Seebeck effect)、帕尔贴效应(Peltier effect)和汤姆逊效应(Thomson effect)这叁个基本效应。基于这些效应可以制备出实现热能与电能之间相互转换的功能热电器件。在过去的研究中人们发现传统的块体热电材料的转换效率较低。近年来,得益于实验技术的快速发展,各种新型纳米材料不断得到制备和合成。先前的研究表明低维纳米材料由于受量子限制效应(Quantum confinement effect)的影响,进而展示了较块体材料更为优异的热电性能。因此,对低维纳米热电材料的研究不仅可以为设计和制备高效的热电材料提供有力的指导,还能为减轻全球工业化的快速发展带来的环境污染和能源危机提供更有效的方法。本文采用非平衡格林函数方法(NEGF)系统地研究了结构边缘无序和表面起伏无序对γ-石墨炔热电性质的影响和调控,为基于石墨炔的高效热电器件设计和制备奠定了理论基础。本文主要研究内容如下:1、采用NEGF方法,我们研究了边缘无序对γ-石墨炔纳米带(γ-GYNRs)热电性质的影响(主要关注边缘无序量级这个关键参数)。研究结果表明边缘无序能极大地提高γ-石墨炔纳米带的热电转换效率,在室温下(T=300K)边缘无序石墨炔纳米带的热电优值可达1.51,是完美的石墨炔纳米带ZT(Thermoelectric figure of merit)值的3.15倍。热电性能的增强主要归因于边缘无序能大幅度减小声子和电子热导,同时还能保留完美边缘石墨炔所具有的优异塞贝克系数。此外,我们还讨论了中心区结构尺寸的变化对边缘无序石墨炔条带热电性能的影响。2、采用NEGF方法,我们探究了表面粗糙的基底引起的表面起伏无序对γ-石墨炔纳米带(γ-GYNRs)热电品质因子的影响和调控。研究结果显示由于不规则势能的影响,当声子通过无序表面时会遭到基底表面强烈的散射。这将导致声子热导大幅减小,进而显着地提高γ-石墨炔纳米条带的热电性能,室温下其热电品质因子高达2.08。我们还发现SFD-γ-GYNRs热电品质因子会随着表面无序高度的增加而显着的增加,SFD-γ-GYNRs热电品质因子随着关联长度的增加而减小。最后,我们讨论了纳米带的长度和宽度对表面无序石墨炔纳米带热电性能的调控作用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
热电性质论文参考文献
[1].邹利华,周晓燕,吴海江,郭文敏,王小明.As掺杂对Bi_2Te_3热电性质的影响[J].热加工工艺.2019
[2].崔晓.结构无序对石墨炔纳米带热电性质的影响[D].湘潭大学.2019
[3].甄英项.单层（Ti,Zr,Hf）X_2（X=S,Se）的热电性质的第一性原理研究[D].河北大学.2019
[4].杨修先.第一性原理研究方钴矿、碱金属半导体和二维石墨炔的热输运及热电性质[D].烟台大学.2019
[5].陈宇飞.空位对钛酸锶和铌酸锶钡陶瓷热电性质的影响[D].山东大学.2019
[6].段慧娟.锡基材料的热电性质的理论研究[D].中国矿业大学.2019
[7].陈晓瑞.铝基二元半导体热电性质的理论研究[D].西南大学.2019
[8].张建,吴震,夏盛清.Ca_9Zn_(4.5-δ)Sb_9(0<δ<0.5)化合物Sr/Eu阳离子掺杂与热电性质[J].科学通报.2019
[9].周红璐,王佳浩,娄世云,王洪哲,周少敏.二碲化钨纳米带的合成及热电性质[J].中国科学:物理学力学天文学.2019
[10].宋江.GaN低维材料的电子结构和热电性质研究[D].河北科技大学.2018