Mg_(2)X(X=Sn,Pb)和Mg_(3)X_(2)(X=Sb,Bi)热电性质的第一性原理研究

为探索性能更优的Mg基热电材料,本文基于第一性原理,结合分子动力学从能带结构和态密度、马利肯键布居以及载流子相对质量等微观层面研究Mg_(2)X(X=Sn,Pb)和Mg_(3)X_(2)(X=Sb,Bi)在基态、施加温度场和压力下的电子结构和热电性质.研究表明:Mg_(2)Sn,Mg_(2)Pb,Mg_(3)Sb_(2)和Mg_(3)Bi_(2)分别在温度为800 K,750 K,700 K和800 K左右时能隙最小,态密度峰值和载流子相对质量达到峰值,键布居数最小,热电性能最优;Mg_(2)Sn和Mg_(2)Pb在低压1~4 GPa时热电性能更理想,Mg_(3)Sb_(2)和Mg_(3)Bi_(2)在高压4~8 GPa时热电性能更理想,微观特征均表现为导带底下降接近价带,同时键布居数减小,载流子相对质量增加.