Ag纳米线掺杂单晶SnSe热电和力学性能的研究OA北大核心CSTPCD

为探究Ag纳米线掺杂对单晶SnSe的热电和力学性能的影响,建立了一种1D-3D的复合结构体系的理论模型。基于密度泛函理论的第一性原理,计算了Ag纳米线掺杂体系的能带、态密度、载流子相对质量、声子群速度及弹性常数等。从微观特征变化研究Ag纳米线掺杂对热电转化性能和力学性能的影响。结果表明:随着Ag纳米线掺杂浓度的增大,体系的禁带宽度逐渐减小,导带有明显的提高,提高了载流子的迁移率,有利于电导率的提高;载流子相对质量呈现先上升后下降的变化趋势,且相较于未掺杂的SnSe有明显增大,材料的塞贝克系数显著提高;声子群速度逐渐减小,导热性能降低,有利于热电性能的提高;掺杂Ag纳米线的SnSe的体模量和剪切模量均比未掺杂的SnSe小,材料的可塑性和韧性逐渐加强,SnSe的力学性能得到改善。