Skutterudite類型材料在壓強下的性質.pdf

1、能源短缺已成為制約世界經濟發(fā)展和很多國家民族矛盾的根源之一,尋找新型可再生能源已是提高社會生產力的當務之急。熱電能源轉化技術是一種環(huán)保的能源轉化方式,它可以直接將熱能轉化為電能。熱電轉化技術可以利用生活中廣泛的熱源產生電能,比如各種輻射產生的熱、發(fā)動機產生的廢氣和各種工業(yè)過程中產生的相應熱源。如何提高熱電材料的熱電優(yōu)值ZT成為了熱電材料研究中的重要課題。高效的熱電材料必須有較高的電導率和較低的熱導率。
　　 Skutterudi

2、te類型材料是近期受到廣泛關注的復雜結構熱電材料。Skutterudite類型材料的籠狀結構存在孔隙,這些孔隙可以填充稀土金屬或其它元素。填充原子在skutterudite孔隙中可能產生非耦合的、獨立的自由振動。這種自由振動模式可能會散射聲子,導致填充的skutterudite類型材料熱導率降低。但填充skutterudite類型材料熱導率下降的機理一直存在爭議。
　　 本文主要使用密度泛函理論(DPT)模擬計算skutteru

3、dite類型材料的性質,計算不同填充率的skutterudite類型材料在壓強下的結構變化。計算結果顯示,在skutterudite結構中,八面體內部的過渡金屬原子和磷系原子之間的鍵長對不同填充率的skutterudite類型材料的晶格常數(shù)和彈性模量有決定性的影響。八面體鍵長幾乎是影響晶格常數(shù)的唯一因素,同時八面體內部和八面體之間的原子鍵角對彈性模量有一定程度的影響。
　　 其次,本文通過原子位移來計算原子勢能。計算結果表明,在