Đăng nhập để tải tài liệu không giới hạn
Tham gia 8.000+ người dùng Thư Viện Luận Án
Đang tải tài liệu...
KHẢO SÁT TÍNH CHẤT NHIỆT ĐIỆN CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU CẤU TRÚC HAI CHIỀU, GRAPHENE VÀ TỰA GRAPHENE
VẬT LÝ LÝ THUYẾT VÀ VẬT LÝ TOÁN (Mã ngành: 9440103)
Luận án này tập trung khảo sát tính chất nhiệt điện của một số vật liệu cấu trúc hai chiều như graphene, tựa graphene (penta graphene, silicene nanoribbons nhấp nhô - BSiNRs) và hexagonal Chromium nitride (h-CrN) nhằm giải quyết nhu cầu năng lượng ngày càng tăng và nâng cao hiệu suất chuyển đổi nhiệt – điện trong các thiết bị thực tế. Đề tài sử dụng phương pháp gần đúng liên kết mạnh (TB) để xây dựng mô hình tính toán cấu trúc vùng năng lượng và phương pháp hàm Green không cân bằng (NEGF) kết hợp hình thức luận Landauer để tính toán các đặc trưng dẫn điện và hệ số Seebeck (S).
Mục tiêu chính của luận án bao gồm việc xây dựng mô hình khảo sát tính chất điện tử của dải nano hai lớp armchair graphene (BL-AGNRs) dưới ảnh hưởng đồng thời của khuyết một nguyên tử và điện trường ngoài; nghiên cứu tính chất điện tử và nhiệt điện của penta graphene và BSiNRs; cũng như xây dựng mô hình tính toán cấu trúc vùng năng lượng của h-CrN bằng phương pháp TB. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc tính toán cấu trúc vùng năng lượng, tính chất điện tử và hệ số S của các vật liệu này khi có và không có tác động của điện trường ngoài.
Các đóng góp nổi bật của luận án bao gồm việc phát triển thành công các mô hình TB cho BL-AGNRs (với khuyết và điện trường), penta graphene và BSiNRs (với hệ số S và điện trường), cũng như h-CrN (cấu trúc vùng theo quỹ đạo nguyên tử). Luận án đã đánh giá được ảnh hưởng của từng loại điện trường (vuông góc và song song) lên việc điều khiển độ rộng vùng cấm và trạng thái dẫn của vật liệu.
Kết quả nghiên cứu cho thấy điện trường ngoài là tác nhân kích thích hiệu quả để điều khiển độ rộng vùng cấm và hệ số S của vật liệu. Cụ thể, hệ số S của penta graphene đạt 5361 µV/K khi không có điện trường vuông góc (cao gấp 67 lần graphene) và giảm dần khi có điện trường. Đối với BSiNRs, hệ số S tăng mạnh từ 0.06 mV/K lên 0.37 mV/K và 0.7 mV/K dưới tác động của điện trường, và đạt 1.05 mV/K khi kết hợp cả hai loại điện trường. Điện trường vuông góc có tác động mạnh mẽ hơn trong việc điều khiển độ rộng vùng cấm và hệ số S của các vật liệu mỏng, tựa graphene có độ nhấp nhô. Những kết quả này góp phần cung cấp thông tin hữu ích cho việc lựa chọn tác nhân kích thích nhằm nâng cao hệ số phẩm chất ZT, hướng đến ứng dụng trong công nghiệp nhiệt điện và bán dẫn trong tương lai.
Tải không giới hạn tất cả tài liệu, không cần chờ. Chỉ từ 199.000đ/tháng.
Xem gói hội viên