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压力下Sr3MN（M = Sb, Bi）的弹性、电子和热电性质

DOI：10.1016/j.jallcom.2018.12.339 期刊：Journal of Alloys and Compounds 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 我们通过第一性原理计算研究了Sr3MN（M = Sb, Bi）在压力下的结构、弹性、电子和热电性质。优化后的晶格参数与现有实验和理论测量结果高度吻合。两种化合物在15 GPa时发生脆-韧转变，且硬度随压力增加而降低。能带间隙随压力略微减小，在TB-mBJ势下均呈现半导体特性。费米能级处的态密度略有增加?？悸亲孕斓礼詈闲в峒跣r3BiN的能带间隙。计算得出Sr3SbN和Sr3BiN在15 GPa和600 K时的塞贝克系数分别为257和142 μV/K。随着压力升高，声子散射增强导致两种化合物的晶格热导率均下降。预测Sr3SbN和Sr3BiN在15 GPa和600 K时的热电优值（ZT）分别为0.71和0.63。这些高压下的热电性能使其适用于热电器件应用。
作者： Md. Taslimur Rahman，Enamul Haque，M. Anwar Hossain
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

采用密度泛函理论研究Sr3MN（M = Sb, Bi）在压力下的结构、弹性、电子和热电性质，重点关注其作为热电器件应用的潜力。

研究成果

研究表明，Sr3MN（M = Sb, Bi）化合物在15 GPa压力下发生脆-韧转变，受压时呈现带隙减小的半导体特性，并展现出具有高塞贝克系数和降低晶格热导率的优异热电性能。预测的品质因数值表明其具备热电应用潜力，这些材料可用于废热发电装置。未来工作可包括实验合成及通过掺杂或纳米结构进一步优化。

研究不足

该研究基于计算模拟，可能无法完全反映实验条件。压力范围仅限于15 GPa，需进一步实验验证。使用PBE等特定泛函可能会低估带隙，对于较重元素，必须包含自旋轨道耦合（SOC）才能获得准确结果。

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