通過費米表麵複雜性因子, 高通量搜尋新型熱電材料

Jeffrey Snyder: 通過費米表麵複雜性因子, 高通量搜尋新型熱電材料

熱電材料在我們(men) 高科技中變的越來越重要和突出！抓住熱電材料測試設備的重要方法。

電子在固體(ti) 內(nei) 的環境相當複雜，但其在原子晶格內(nei) 仍可視為(wei) 自由移動。不過在模擬電子的運動和材料的性能時，需要用有效質量代替其真實質量作為(wei) 參數，以考慮電子受固體(ti) 內(nei) 環境的影響。有效質量是電子能帶結構方便的描述參量，但其定義(yi) 有多種方式，每種可描述電子傳(chuan) 輸的某方麵特征，與(yu) 被模擬的材料特定性質相關(guan) 。美國西北大學G. Jeffrey Snyder教授等基於(yu) *性原理開展了玻爾茲(zi) 曼輸運計算，模擬不同的電子輸運特性。他們(men) 從(cong) 塞貝克係數提取態密度有效質量、從(cong) 電導率提取慣性質量來表征能帶結構，發現可用這兩(liang) 種有效質量的比值確定材料費米表麵複雜性因子Nv * K *。在簡單體(ti) 係中這一因子取決(jue) 於(yu) 費米表麵袋的數量（N v *）及體(ti) 係的各向異性K *，兩(liang) 者都有利於(yu) 提高材料熱電性能。如經典的PbTe就具有較高的Nv * K *。因此，費米表麵複雜性因子可用於(yu) 高通量搜索高性能的新型熱電材料。