项目名称: I-III-VI2型类金刚石化合物的能带结构调控和热电性能研究

项目编号: No.51302300

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2014

项目学科: 一般工业技术

项目作者: 刘睿恒

作者单位: 中国科学院上海硅酸盐研究所

项目金额: 25万元

中文摘要: 类金刚石化合物作为一类新兴的中温区热电材料有望用于废热回收利用等领域,其中I-III-VI2型材料因高的结构对称性和载流子迁移率,比其他类金刚石材料更具优势,但其电输运性能仍远低于传统的热电材料。由于该类化合物较高的结构对称性为能带结构的调控提供了很好的平台,从而可以通过能带调控提升赛贝克系数以及优化电输运性能,因此本项目拟通过第一性原理计算和实验相结合的方法,研究揭示其晶体结构参数对能带结构的影响;在此基础上设计采用固溶的方式对其能带结构进行调控,增大其价带顶处能带的简并度,并选取恰当的离子掺杂对其载流子浓度进行优化,改善其电学性能;最终实现电性能和热导率的协同调控,获得ZT>1.3可与典型笼状结构方钴矿相当的I-III-VI2型类金刚石热电材料。本项目对深入理解类金刚石化合物能带调控机制,研发具有高性能的类金刚石化合物具有重要意义。

中文关键词: 热电材料;类金刚石化合物;高通量筛选;赝立方结构;

英文摘要: As a new class of thermoelectric materials,Diamond-like compounds are expected for waste heat recovery and other fields. I-III-VI2 type compounds have great advantage than other diamond-like compounds because of high mobility and high crystal symmetry. However, the electrical property is lower than the traditional thermoelectric materials. Since the exist of tetrahedron structure provides an optimization platform for band structure and electrical proformance, this project intends to investigate the relationship between crystal structure and band structure of I-III-VI2 compounds by a combination of first-principles calculations and experimental method, and then reveal the fundamental mechanism for band evoluation and enegineering.Then suitable doping or solid solution approaches would be applied to improve the density of state and then optimize the electrical transport properties of the I-III-VI2 type materials. Through preparing component controllable doping or solid solution samples,we try to study the doping and solution effect on the carrier concentration and thermal conductivity, reveals the suitable doping elements, doping position and the optimized carrier concentration , finally obtain novel high-performance I-III-VI2 type thermoelectric materials with ZT> 1.3.This project is highly meaningful to deeply

英文关键词: thermoelectric;diamond-like compound;high-throughput screening;quasi-cubic;

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

深度神经网络FPGA设计进展、实现与展望
专知会员服务
33+阅读 · 2022年3月21日
13个经典CNN架构比较分析!从AlexNet到ResNet再到ConvNeXt
专知会员服务
100+阅读 · 2022年3月14日
专知会员服务
40+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年7月30日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【CVPR2021】面向视频动作分割的高效网络结构搜索
专知会员服务
13+阅读 · 2021年3月14日
专知会员服务
21+阅读 · 2021年3月9日
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
1+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月17日
小贴士
相关主题
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员