發(fā)布時(shí)間：2021-10-31 14:26

　　高性能熱電材料是熱電學(xué)的核心,它是直接將熱能轉(zhuǎn)化為電能的最簡單的技術(shù)。熱電技術(shù)為解決全球面臨的環(huán)境和能源問題提供了一個(gè)新途徑。熱電裝置可以直接將太陽、放射性同位素、汽車、工業(yè)部門甚至人體散發(fā)的熱量轉(zhuǎn)化為電能。電力也可以驅(qū)動熱電設(shè)備作為分布式制冷的固態(tài)熱泵。熱電設(shè)備無活動部件,可微型化,運(yùn)行安靜,不排放溫室氣體。熱電設(shè)備可以通過與其他能量轉(zhuǎn)換技術(shù)協(xié)同工作來釋放全部潛力。衡量熱電材料性能的參量包括反映熱電轉(zhuǎn)換能力的功率因子（PF）和表征熱電轉(zhuǎn)換效率的熱電優(yōu)值（ZT）。高效率熱電器件要求材料具有較大的熱電優(yōu)值,具體表現(xiàn)為高功率因子和低熱導(dǎo)率。因此,研發(fā)高性能熱電材料的關(guān)鍵在于提高材料的熱電優(yōu)值。本文基于密度泛函理論和玻爾茲曼輸運(yùn)理論,對單層NiCl₃薄膜進(jìn)行第一性原理計(jì)算,研究其基本熱電性質(zhì)。計(jì)算內(nèi)容包括單層NiCl₃薄膜的幾何結(jié)構(gòu),電子結(jié)構(gòu),電子輸運(yùn)性質(zhì)和聲子輸運(yùn)性質(zhì)。計(jì)算結(jié)果表明,單層NiCl₃薄膜晶體屬于二維六角晶系,晶格常數(shù)為5.96?,Ni原子與Cl原子鍵長為2.30?。聲子譜的分析證明,單層NiCl₃

【文章來源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 熱電效應(yīng)簡介
        1.1.1 Seebeck效應(yīng)
        1.1.2 Peltier效應(yīng)
        1.1.3 Thomson效應(yīng)
    1.2 熱電轉(zhuǎn)換效率
    1.3 熱電性能優(yōu)化
    1.4 熱電材料的研究進(jìn)展
    1.5 本文的研究工作
第2章 計(jì)算理論簡介
    2.1 多電子體系波函數(shù)
        2.1.1 絕熱近似
        2.1.2 Hartree-Fock近似
    2.2 密度泛函理論(DFT)
        2.2.1 Thomas-Fermi定理
        2.2.2 Hobenberg-Kohn定理
        2.2.3 Kohn-Sham方程
    2.3 常用交換關(guān)聯(lián)泛函
        2.3.1 局域密度近似(LDA)
        2.3.2 廣義梯度近似(GGA)
    2.4 玻爾茲曼理論與熱電參數(shù)
        2.4.1 定態(tài)玻爾茲曼方程
        2.4.2 熱電參數(shù)的計(jì)算
第3章 單層NiCl_3薄膜熱電性能的計(jì)算研究
    3.1 計(jì)算方法和過程
    3.2 研究結(jié)果和討論
        3.2.1 幾何結(jié)構(gòu)
        3.2.2 電子性質(zhì)
        3.2.3 電學(xué)參量計(jì)算
        3.2.4 熱電性質(zhì)
    3.3 小結(jié)
第4章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Eco-friendly high-performance silicide thermoelectric materials[J]. Wei Liu,Kang Yin,Qingjie Zhang,Ctirad Uher,Xinfeng Tang.  National Science Review. 2017(04)



本文編號：3468299