محاسبه کوانتمی خواص ساختاری، الکترونی و ترموالکتریکی بلور AgSbSe2

سلیمی, مرضیه; شریفی, شیما; هاشمی‌فر, سیدجواد

doi:10.18869/acadpub.ijpr.15.1.97

محاسبه کوانتمی خواص ساختاری، الکترونی و ترموالکتریکی بلور AgSbSe2

نویسندگان

مرضیه سلیمی

شیما شریفی

سیدجواد هاشمی‌فر

. دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان

https://doi.org/10.18869/acadpub.ijpr.15.1.97

چکیده

در این کار تحقیقاتی از محاسبات مبتنی بر نظریه چگالی و نظریه ترابرد نیمه‌کلاسیک بولتزمن برای محاسبه خواص ساختاری، الکترونی و ترموالکتریکی بلور AgSbSe استفاده شده است. با توجه به اندازه‌گیری‌های تجربی منتشر شده، برای این بلور پنج ساختار محتمل را در نظر می‌گیریم و خواص ساختاری و الکترونی آنها را بررسی و مقایسه می‌نماییم. سپس خواص ترموالکتریکی (رسانندگی الکتریکی، سهم الکترونی رسانندگی گرمایی، عامل توان، و ضریب سیبک) را در تقریب زمان واهلش ثابت برای سه ساختار پایدارتر به دست می‌آوریم. در نهایت نمودارهای ضریب سیبک برحسب دمای به دست آمده را با نمودارهای حاصل از اندازه‌گیری‌های تجربی دیگران مقایسه خواهیم کرد.

کلیدواژه‌ها

ترموالکتریک

خواص ساختاری و الکترونی

ضریب سیبک

توابع وانیر

تصحیح GGA+U

عنوان مقاله English

Quantum mechanical computation of structural, electronic, and thermoelectric properties of AgSbSe2

نویسندگان English

M Salimi

SH Sharifi

SJ Hashemifar

چکیده English

In this work, density functional calculations and Boltzmann semiclassical theory of transport are used to investigate structural, electronic, and thermoelectric properties of AgSbSe2 crystal. According to the published experimental measurements, five more likely structures of this compound are considered and their structural and electronic properties are calculated and compared together. Then, thermoelectric properties (electrical conductivity, electronic contribution to the thermal conductivity, power factor, and Seebeck coefficient) of three more stable structures are investigated in the constant relaxation time approximation. Finally, the calculated temperature dependence of Seebeck coefficient is compared with the corresponding experimental measurements of others.

کلیدواژه‌ها English

thermoelectric

structural and electronic properties

Seebeck coefficient

wannier functions

GGA+U approximation

1. D T Morelli, V Jovovic, and J P Heremans, Phys. Rev. Lett. 101 (2007) 035901.
2. M D Nielsen, V Ozolins, and J P Heremans, Energy & Environmental Science 6 (2013) 570.
3. K Wang et al., Appl Phys A 81 (2005) 1601.
4. J R Sootsman, D Y Chung, and M G Kanatzidis, AngewandteChemie International Edition 48 (2009) 8616.
5. S Geller and J Wernick, Acta Crystallographica 12 (1959) 46.
6. K Wojciechowski et al., Journal of Electronic Materials 39 (2010) 2053.
7. K Hoang, S D Mahanti, J R Salvador, and M G Kanatzidis, Phys. Rev. Lett. 99 (2007) 156403.
8. S Berri, D Maouche, and Y Medkour, Physica B: Condens. Matter 407 (2012) 3320.
9. S N Guin, et al., Energy & Environmental Science 6 (2013) 2603.
10. P Giannozzi, et al., J. Phys. Condens. Matter 21 (2009) 395502.
11. J P Perdew, K Burke, and M Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77 (1996) 3865.
12. K Schwarz, P Blaha, and G K H Madsen, Computer Physics Commun. 147 (2002) 71
13. G K H Madsen, D J Singh, Computer Physics Commun. 175 (2006) 67.
14. A A Mostofi, J R Yates, Y S Lee, I Souza, D Vanderbilt, and N Marzari, Computer Physics Commun. 178 (2008) 685.
15. K Wojciechowski and M Schmidt, Phys. Rev. B 79 (2009) 184202.
16. VI Anisimov, F Aryasetiawan, and A Lichtenstein, J. Phys.: Condens. Matter 9 (1997) 767.
17. A Abdelghany et al., Materials Chemistry and Physics 44 (1996) 277.