結(jié)構(gòu)調(diào)制對石墨炔納米帶熱電性質(zhì)的影響.pdf

1、熱電材料是一類特殊的材料，它能夠直接實現(xiàn)熱能與電能之間的相互轉(zhuǎn)換。傳統(tǒng)的固體材料由于熱電轉(zhuǎn)換效率較低，導致其在實際生產(chǎn)生活中的應用受到了極大的限制。然而，先前的研究表明低維納米材料由于受量子限制效應的影響，能夠擁有較高的熱電轉(zhuǎn)換效率。因此對低維材料熱電性質(zhì)的研究迅速成為一個熱門的研究領(lǐng)域。對材料的熱電性質(zhì)的研究不僅能夠為獲得更高性能的熱電材料提供理論指導，同時也能為緩解當今社會面臨的能源和環(huán)境危機提供有力的理論支持。本文采用非平衡格林函

2、數(shù)方法系統(tǒng)地探討結(jié)構(gòu)調(diào)制對石墨炔熱電性質(zhì)的影響和調(diào)控，為基于石墨炔的高效的熱電材料的合成和制備提供可靠的理論指導。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　1、我們首先研究了邊緣缺陷結(jié)構(gòu)對γ-石墨炔納米帶的聲子和電子的輸運性質(zhì)以及熱電性質(zhì)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過邊緣結(jié)構(gòu)調(diào)制，γ-石墨炔納米帶的熱電性能能夠在很大程度上得到提升(室溫下熱電品質(zhì)因子ZT能高達1.2)。同時，熱電效率的提升在相當大的程度上依賴于邊緣調(diào)制結(jié)構(gòu)的幾何特性。石墨炔熱電性能的提

3、升主要源于邊緣缺陷引起的聲子強烈散射。此外我們還討論了邊緣調(diào)制區(qū)結(jié)構(gòu)長度和數(shù)目的變化對石墨炔熱電性能的影響。
　　2、利用非平衡格林函數(shù)方法，我們還研究了嵌入金剛石狀量子點結(jié)構(gòu)對石墨炔納米帶熱電性質(zhì)的影響。研究結(jié)果顯示，嵌入量子點結(jié)構(gòu)能夠顯著提升石墨炔的熱電轉(zhuǎn)換效率。這主要是歸因于聲子和電子熱導的大幅下降。此外，量子點幾何結(jié)構(gòu)尺寸的變化會引起?-石墨炔納米帶熱電性能出現(xiàn)顯著的震蕩行為。這是由于量子點結(jié)構(gòu)中的準束縛態(tài)引起了電導的震蕩