中国科学院张楠楠
原始SnTe化合物的能带和PDOS结构
随着阳离子和阴离子s和p轨道的相对现场能量的变化，轻、重带和带隙中能量差的等高线图
信用:张学梅 热电材料实现了废热转化为电能
由于SnTe含有无毒元素，并且具有高度对称的岩盐晶体结构，因此在热电领域备受关注
然而，由于高的本征载流子浓度、小的带隙以及轻(L)和重(σ)带之间的大能量差，原始的SnTe化合物遭受了差的电性能
因此，寻找有效的掺杂剂，探索掺杂剂对SnTe热电性能(电学性能)的影响机理，对于进一步提高其热电性能具有重要意义
教授领导的研究人员
中国科学院合肥物理研究所的张永生最近发现，筛选出的砷锑元素不仅能促进轻、重能带(Delta))的带聚，还能增加SnTe的带隙(Eg)，从而改善其热电性能
结果发表在《材料化学》上
在仔细研究了SnTe的电子结构并分析了价带最大值和导带最小值的主要轨道贡献后，研究人员使用阳离子取代来调节SnTe的热电性质
使用密度泛函理论超晶格计算来考虑许多不同的缺陷或掺杂物对SnTe电子结构的影响是非常耗时的
因此，他们构建了简单的紧束缚模型来快速研究各种三价阳离子对能带结构的影响，并筛选出有效的砷和锑掺杂剂，不仅降低了Delta)，而且提高了SnTe的Eg
锗/砷共掺杂SnTe的非折叠能带结构
信用:张学梅 通过能带结构的改变，SnTe的电学性质得到了显著改善
他们进一步合成了预测的样品来验证它们的热电特性
结果令人鼓舞
锗锑或锗砷共掺杂有利于塞贝克系数、功率因数和zT值的提高
此外，锗砷共掺杂具有较高的迁移率和转换效率
原始SnTe和锗锑砷共掺杂SnTe化合物的ZT值(a)，计算(b)加权迁移率和(c)转换效率
信用:张学梅 他们的工作提供了一种有效筛选SnTe基材料中有前途的共掺杂物的方法，并发现了提高热电发电和转换效率的重要候选物
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