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J-GLOBAL ID：202202236147424020   整理番号：22A0976365

高い力率と超低熱伝導率を有する高温熱電単層Bi_2TeSe_2【JST・京大機械翻訳】

High-Temperature Thermoelectric Monolayer Bi₂TeSe₂ with High Power Factor and Ultralow Thermal Conductivity

著者 (7件)： Wang Ning (School of Physics, University of Electronic Science and Technology of China, China) ,  Shen Chen (Institute of Materials Science, Technical University of Darmstadt, Germany) ,  Sun Zhehao (Research School of Chemistry, Australian National University, Australian Capital Territory, Australia) ,  Xiao Haiyan (School of Physics, University of Electronic Science and Technology of China, China) ,  Zhang Hongbin (Institute of Materials Science, Technical University of Darmstadt, Germany) ,  Yin Zongyou (Research School of Chemistry, Australian National University, Australian Capital Territory, Australia) ,  Qiao Liang (School of Physics, University of Electronic Science and Technology of China, China)
資料名： ACS Applied Energy Materials  (ACS Applied Energy Materials)
巻： 5  号： 2  ページ： 2564-2572  発行年： 2022年 
JST資料番号： W5032A  ISSN： 2574-0962  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 量子閉じ込め効果と界面/表面効果のため,二次元(2D)ビスマス系材料に対する0.8~1.5eVのバンドギャップは,バルク相材料(~0.2eV)に比べて著しく拡大し,それは,高温におけるバルク相ビスマス系材料のSeebeck係数に対するバイポーラ輸送に起因する抑制効果を除去する。したがって,2Dビスマス系材料は,高温熱電(TE)デバイスにおいて大きな応用展望を示すが,それらの性能指数(ZT)はさらに改善する必要がある。本研究は,第一原理計算から新しいJanusBi_2Te_3系材料,2D Bi_2TeSe_2の熱および電気輸送特性を報告する。Bi_2Se_3/Bi_2Te_3単層および対応するJanus材料と比較して,Bi_2TeSe_2単分子層は,より強いフォノン非調和性とより高い周波数フォノン散乱のため,900Kで0.27W/mKの非常に低い格子熱伝導率(κ)を示した。さらに,価電子帯最大値の周りのエネルギーポケットが収束特性を示すので,p型システムのSeebeck係数(SC)を効果的に強化した。p型Bi_2TeSe_2単層では,その固有の高い電子輸送特性と結合して,900Kで3.48mW/mK2の高い力率が得られた。Bi_2TeSe_2単分子層の超低κと増強SCは,最終的に900Kで3.45の著しい最適ZT値をもたらした。したがって,本研究はBi_2TeSe_2単層の熱電特性への洞察を提供し,高温TE場にビスマス系材料を適用するための有効な道を開いた。Copyright 2022 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 界面 ,  *高温 ,  散乱 ,  収束 ,  *熱伝導率 ,  フォノン ,  *ビスマス ,  *力率 ,  単分子層 ,  価電子バンド ,  二次元 ,  輸送係数 ,  バンドギャップ
準シソーラス用語： Seebeck係数 ,  フォノン散乱 ,  輸送特性 ,  第一原理計算 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： Bi_2TeSe_2単分子層 ,  Janus材料 ,  熱電 ,  輸送性能 ,  第一原理計算

分類 (1件)： 熱電デバイス  (NC03090J)

タイトルに関連する用語 (4件)： 力率 ,  熱伝導率 ,  温熱 ,  単層