Investigation of thermoelectric properties of 2d β-silicon monotelluride (site)

Özgün 2 boyutlu silikon monotellür (SiTe) moleküllerinin termoelektrik özellikleri temel ilke hesaplar ile araştırıldı. Elektronik yapının hesaplanması için yoğunluk fonksiyonel teorisine dayalı artırılmış düzlemsel dalga metodu "Vienna Ab Initio Simulation Package" (VASP) kullanılarak uygulandı. Değişim bağıntı fonksiyoneli için, Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE-GGA) tarafından geliştirilen genelleştirilmiş gradyan yakınsaması hesaba katıldı. Beta-SiTe için hesaplanan bant genişliği 1.83eV , teorik veri ile uyum içinde bulunmuştur. Elektronik ve kafes taşıma özellikleri Boltzmann taşıma denklemi kullanılarak araştırıldı. Elektronik taşıma özellikleri için elektronik bant yapısının Fourier interpolasyonunu kullanan Boltz-TraP kodu kullanıldı, bu sebeple interpolas-yonu küçültmek ve daha iyi sonuçlar elde etmek için büyük bir k örneğine ihtiyaç duyuldu. Oda sıcaklığında Seebeck sabiti 290 μV /K ve κ l = 0 için liyakat figürü 0.98 olarak bulundu. İkinci mertebeden harmonik ve üçüncü mertebeden anharmonik kuvvet sabitleri VASP yardımı ile yoğunluk fonksiyoneli tedirginlik teorisi kullanılarak hesaplandı. Fonon dağılmı ve durum yoğunluğu, Phonophy kodu kullanılarak ikinci mertebeden kuvvet sabitleri ile bulundu. Kafes termal iletkenliği ve diğer kafese bağlı taşıma özellikleri ShengBTE programı yardımıyla, harmonik ve anharmonik kuvvet sabitleri ile hesaplandı. Oda sıcaklığında özısı 305.5 J/molK olarak ve kafes termal iletkenliği 1.35 × 10 −3 W/mK olarak bulundu. Beta-SiTe için ZT liyakat figürü, ShengBTE'den elde edilen κ l kullanılarak, oda sıcaklığında 0.78 olarak bulunmuştur.