Y(In、Zn、Cu)掺杂Ⅷ型Sn基笼合物Ba8 Ga16 Sn30的第一性原理研究

• 作者: 姚昱岑 龙勇 李金 武欢 何晔 谭宁会 李璐 程江
• 来源期刊: 功能材料
• 关键词: 第一性原理 笼合物 掺杂 能带结构 热电性能
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 研究·开发|Research & Development
• 页码范围: 6157-6161
• 页数: 5页
• 分类号: O469
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-9731.2021.06.023

摘要

Ⅷ型笼合物因独特的结构表现出电子晶体-声子玻璃特性,通过元素掺杂,笼合物热电性能可获得进一步提升.元素掺杂可以优化材料能带结构和态密度分布,但对于热电性能提升机制并不明确.根据第一性原理对Ⅷ型Sn基笼合物晶格参数、能带结构、态密度等进行计算,同时结合In、Zn、Cu等元素对笼合物掺杂计算的结果,从能带结构角度阐明元素掺杂对笼合物材料热电性能的影响.研究表明,In、Zn、Cu等元素掺杂都提高了材料的体模量,降低了材料的带隙,In、Zn、Cu的掺杂在引入杂质能级的同时改变了材料框架原子的电子分布,从而优化了材料的热电性能.然而不同掺杂元素在s、p、d层的电子分布不同导致材料总体能带结构差异明显.