近年來,隨著低維薄膜材料的發(fā)展與制備,并且由于其優(yōu)異的物理性質(zhì),例如:石墨烯超高的電子遷移率,過渡金屬硫化物、硼稀和黑磷等具有天然帶隙的半導(dǎo)體,使之成為了人們研究的重點內(nèi)容。伴隨人類對新能源、環(huán)保材料、熱電器件的需求日益增多,因此通過理論計算來探究如何提高這些薄膜材料的熱電性質(zhì),為這些新型低維材料的熱電性質(zhì)在日常生活、工業(yè)應(yīng)用、電子器件的應(yīng)用提供良好的指導(dǎo)就顯的非常有必要。由于對熱能轉(zhuǎn)換的需求,人們從來沒有停止過對高品質(zhì)因子(ZT)熱電材料的尋找。有電子帶隙的單層的過渡金屬硫化物(TMD)MX2(其中M是過渡金屬,X是硫族元素)被研究者關(guān)注。這里,我們利用非平衡格林函數(shù)方法結(jié)合第一性原理以及分子動力學(xué)方法研究了雜化的扶手型過渡金屬硫化物的熱電輸運性質(zhì)。我們發(fā)現(xiàn)在溫度800K時,雜化的MoS2/MoSe2有高達(dá)7.4的ZT值。除此之外,通過替換X元素的界面比替換M元素的界面能夠更有效的調(diào)節(jié)材料的ZT。因為雜化結(jié)構(gòu)中高的ZT值來源于界面散射:雜化界面直接的降低了熱導(dǎo)但是卻沒有引起電導(dǎo)的很大降低。同時,為了進一步探究新型薄膜材料的熱電性質(zhì)。我們研究了stanene以及他衍生物的熱電性質(zhì)。主要...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 熱電效應(yīng)基本理論以及應(yīng)用
        1.2.1 三大熱電效應(yīng)
        1.2.2 熱電效應(yīng)的熱力學(xué)過程
        1.2.3 熱電材料的應(yīng)用
    1.3 熱電材料參數(shù)最優(yōu)化調(diào)控
        1.3.1 單一增大Seebeck系數(shù)或電導(dǎo)率
        1.3.2 單一降低晶格或電子貢獻(xiàn)的熱導(dǎo)
        1.3.3 同時調(diào)控?zé)釋W(xué)和電學(xué)性質(zhì)
    1.4 熱電材料的發(fā)展以及研究
        1.4.1 熱電材料的尋找
        1.4.2 低維薄膜熱電材料的研究
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 理論方法
    2.1 朗道公式
        2.1.1 電子的朗道近似
        2.1.2 聲子的朗道近似
    2.2 非平衡格遞歸林函數(shù)方法
    2.3 玻爾茲曼輸運理論
第三章 雜化過渡金屬硫化物的熱電輸運
    3.1 引言
    3.2 模型和方法
    3.3 結(jié)果討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 SOC效應(yīng)對單層錫烯薄膜及其衍生物熱電性能的影響
    4.1 引言
    4.2 模型與方法
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A ZT值及勢函數(shù)參數(shù)
附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3773592