通(tōng)過費米表面複雜(zá)性因子, 高(gāo)通(tōng)量搜尋新型熱(rè)電材料

Jeffrey Snyder: 通(tōng)過費米表面複雜(zá)性因子, 高(gāo)通(tōng)量搜尋新型熱(rè)電材料

熱(rè)電材料在我們高(gāo)科技中變的(de)越來(lái)越重要和(hé)突出！抓住熱(rè)電材料測試設備的(de)重要方法。

電子在固體内的(de)環境相當複雜(zá)，但其在原子晶格内仍可(kě)視爲自由移動。不過在模拟電子的(de)運動和(hé)材料的(de)性能時(shí)，需要用(yòng)有效質量代替其真實質量作爲參數，以考慮電子受固體内環境的(de)影(yǐng)響。有效質量是電子能帶結構方便的(de)描述參量，但其定義有多(duō)種方式，每種可(kě)描述電子傳輸的(de)某方面特征，與被模拟的(de)材料特定性質相關。美(měi)國西北(běi)大(dà)學G. Jeffrey Snyder教授等基于*性原理(lǐ)開展了(le)玻爾茲曼輸運計算(suàn)，模拟不同的(de)電子輸運特性。他(tā)們從塞貝克系數提取态密度有效質量、從電導率提取慣性質量來(lái)表征能帶結構，發現可(kě)用(yòng)這(zhè)兩種有效質量的(de)比值确定材料費米表面複雜(zá)性因子Nv * K *。在簡單體系中這(zhè)一因子取決于費米表面袋的(de)數量（N v *）及體系的(de)各向異性K *，兩者都有利于提高(gāo)材料熱(rè)電性能。如經典的(de)PbTe就具有較高(gāo)的(de)Nv * K *。因此，費米表面複雜(zá)性因子可(kě)用(yòng)于高(gāo)通(tōng)量搜索高(gāo)性能的(de)新型熱(rè)電材料。