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纳米陶瓷中限域效应与界面效应对热电性能影响的理论研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2012
  • 页码:187201-
  • 分类:O641.121[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]西北大学物理系,西安710069
  • 相关基金:国家自然科学基金青年基金项目(批准号:11104220)、陕西省自然科学基础研究计划(批准号:FSlll07)、陕西省教育厅自然科学基金专项(批准号:11JK0522)和西北大学科学研究基金(批准号:NSl0013)资助的课题.
  • 相关项目:基于渗流效应与界面效应的高性能热电复合材料的理论设计
中文摘要:

采用玻尔兹曼输运方程与密度泛函计算相结合的方法,理论研究了限域效应与界面效应对SrTi03纳米陶瓷热电性能的影响.理论计算的结果表明,室温下纳米陶瓷的热电优值较单晶有了大幅度提高,可达到0.8.热电优值的提高主要来源于晶粒内的声子限域效应与电子在晶界处的界面能量过滤效应,电子的限域效应与声子的界面散射效应起到了辅助作用.本文结论也可推广至其他材料,因此对高性能热电纳米陶瓷的设计将起到积极的作用.

英文摘要:

The influences of electron and phonon confinement and interface effects on the thermoelectric performance of SrTiO3 nano- ceramic are studied by using the Boltzmann transport equations and density functional calculations. Theoretical calculations show that the figure of merit of nano-ceramic is greatly improved up to 0.8 at room temperature. The improvement is due mainly to the phonon confinement effect and the electronic energy filtering effect at the grain boundary. The electron confinement effect and the interface phonon scattering effect play a supporting role. These results may be conducive to the design of high-performance thermoelectric nano-ceramic.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876