Giới thiệu vật liệu điện nhiệt nhiệt nhiệt nhiệt

Năng lượng điện chuyển đổi trực tiếp thành điện áp điện áp qua hiệu ứng Seebeck, và ngược lại, chúng có thể bơm nhiệt điện khi điện áp áp áp. Năng lượng này chuyển đổi một cách mạnh mẽ, khiến chúng hấp dẫn để phục hồi nhiệt độ, làm mát và làm lạnh, và sử dụng năng lượng từ không gian sâu. Hiệu quả của một vật liệu nhiệt điện được thu hút bởi con số không có chiều hướng [FT:0] [TTT:] [TTTL: 1] = 2], nơi mà [FTL: yếu tố nhiệt độ tối đa] có tính năng lượng cực cao và các yếu tố cơ bản tối thiểu: yếu tố cơ bản là yếu tố nhiệt [FT].

Công nghệ kỹ thuật cơ học lượng tử

Các tính toán đầu tiên dựa trên cơ học lượng tử cho phép các nhà nghiên cứu dự đoán các tính chất điện tử, dao động và vận chuyển của vật liệu không phù hợp với thực nghiệm. Cách tiếp cận phổ biến nhất là lý thuyết chức năng mật độ (DFT), cân bằng độ chính xác và chi phí tính toán. Tuy nhiên, đối với vật liệu nhiệt điện tử với cấu trúc điện tử phức tạp như khoảng cách băng bó, yếu tố lớn, hoặc các phương pháp tăng cường điện tử thường cần thiết. Những kỹ thuật này có thể tiết lộ các cấu trúc điện tử nằm trong cơ cấu điều khiển hệ thống vận chuyển và cuối cùng hiệu quả thiết kế hợp lý.

Lý thuyết hàm số Density (DFT)

DFT giải quyết phương trình đa sắc thái Schrödinger bằng cách lập bản đồ nó thành một tập hợp các phương trình đơn phần, và quỹ đạo Hamilton (CYP). Những kết quả này giúp xác định các tính năng như là sự phân hủy băng tần, dây cong gần mức nâng cấp, và vị trí của các chất hóa học mà tất cả các ảnh hưởng đến cấu trúc điện tử, trong đó xem tính toán hệ thống điện tử, mật độ độ của các trạng thái (DOS), và chu vi hoá học Hamilton (CHP). Những kết quả này giúp xác định các tính năng lượng như là các dây dẫn, dây cong, dây cong phẳng, và vị trí của các yếu tố hóa học [t] là những yếu tố chuyển đổi chất hóa học [Fit]. Lấy thí dụ, một nhóm điện tử có thể phân chia nhỏ (các dây dẫn điện tử, hoặc hệ thống định giới hạn)

Ngoài DFT: Phương pháp nâng cao

Trong khi DFT cung cấp một điểm khởi động tốt, các giới hạn của nó trở nên hiển thị trong hệ thống với tương tác điện tử mạnh mẽ–em> hoặc nơi các năng lượng quasiparticion được cần thiết cho các hệ số chuyển động chính xác. Tính năng GWWWWWW và nơi cần thiết cho chức năng vận chuyển chính xác. Tính năng GWWWT (Gem>Gem> và được màn hình ảnh phản ứng Coulmb và tương tác với các thiết bị nhiệt điện tử: khi các hiệu ứng điện tử bị ngắt quãng và các chức năng. Xem chức năng như HSE06, một phần nhỏ của cây HarFock với bán chính xác trao đổi, giải thích các khoảng cách thường đồng ý với các vật liệu nhiệt, khi các chất nhiệt này là khoảng cách quan trọng, các chất hữu hiệu và kết quả điện tử tương ứng với kết quả điện tử tương ứng với kết quả nhất, và cũng có thể hiệu hóa các kết quả điện tử tương ứng với kết quả điện tử tương ứng với cấu trúc điện tử tương ứng với nhau.

Thuộc tính điện tử từ việc mô hình

Các mô phỏng cơ học lấy ra một tập hợp các máy phân tích điện tử trực tiếp kết nối với hiệu suất nhiệt điện tử. Hiểu cách mỗi bộ phân tử xuất hiện từ cấu trúc nguyên tử và điện tử cho phép các nhà nghiên cứu xem và tối ưu hóa vật liệu trước khi thí nghiệm tổng hợp.

Băng Gap và Lễ Mi - sa hữu hiệu

Khoảng cách ban nhạc xác định phạm vi nhiệt độ hoạt động: các máy bán dẫn bán dẫn hẹp (0.1–0.5) thường tối ưu cho phòng mẫu điện tử và lỗ hổng gần các ứng dụng đo độ điều hòa. Tính toán DFT và GW có thể dự đoán khoảng cách với độ chính xác hợp lý. Khối lượng hiệu suất ([FLT: 0] *[FLT: 1]) của các electron và lỗ gần các cạnh điều khiển tính năng điện: các tàu đưa tàu nhẹ dẫn tới sự vận động cao hơn, nhưng một khối lượng cực nhẹ có thể giảm hiệu quả. Một sự cân bằng thường được gây ra bởi các dây đo kỹ thuật, ví dụ, để tạo ra nhiều dây điện, để tạo ra một chuỗi điện cực mạnh hoặc các yếu tố hóa học, để tạo ra các yếu tố hóa học, hoặc các yếu tố chuyển đổi gọn các yếu tố hóa học.

Mật độ của Hoa Kỳ và thấy thành quả củabeck

Hệ số Seebeck [FLT:] [FLT: 1] có thể tạo một hệ số lớn quan sátbeck mà không cần phải hy sinh quá nhiều. Các phép tính sơ bộ của DOS, cộng với phương trình vận chuyển của DOS ở một bên trong mức độ thư giãn thường xuyên, cung cấp một cách thực tế để ước tính [FL] [FL] [FL] [FL] và cũng có thể được mở rộng năng lượng để tạo ra một chương trình giả lập các phân tán của DOS, cũng có thể áp dụng cho một loại điện tử phức tạp hơn, có thể áp dụng cho các tính năng lượng điện tử t.

Thiết kế các vật liệu điện tích tiểu thuyết

Các nhà nghiên cứu đã xác định được một số gia đình có nhiệt điện cực kỳ hứa hẹn, và phương pháp thiết kế thông thường là đạt được “hệ thống điện tử điện tử, điện tử điện tử điện tử: tính toán cao tiêu biểu của vật liệu có thể dẫn điện cùng lúc với tính năng điều khiển nhiệt cực thấp của một thủy tinh.

  • Các vật liệu phụ thuộc vào nhau: Các hợp chất như Bi2Te3, SnSe, và GeSe có các liên kết van der Waals yếu giữa các lớp, có hiệu quả làm tan tác các thanh âm nhiệt trong khi bảo tồn tốt trong giao thông điện tử máy bay. Các nghiên cứu ở DFT cho thấy cấu trúc điện tử của các vật liệu này nhiều tầng và độ phân giải mạnh, cả hai đều có lợi cho hiệu suất nhiệt điện tử.
  • Các chất liệu như AgSbTe2, Cu2Se, và PbTe sun thị các hợp kim nhiệt thấp do rối loạn nội tại hoặc di chuyển lỏng của các biến thể. Mô hình cơ học cho thấy rằng các trạng thái tái xử lý ở mức pbTES với Tl hoặc Na tăng cường hệ số củabeck ngoài mong đợi từ việc làm gõ đơn giản.
  • Các hợp chất trong lồng và lồng: ) Trong các tính toán phức tạp như Ba8Ga16, các vật liệu tương tác nhiệt có thể giảm mức nhiệt độ gần như hình dạng lồng, mạnh mẽ rối loạn động cơ điện tử của vật chủ mà không làm nhiễu động hệ thống dẫn điện.
  • Half Husler alloys: ) Những hợp chất liên sắc (v. d., M NiSn, MCoSb, nơi M = Ti, Zr, Hf) cung cấp độ ổn định cao cơ học và dẫn điện tốt. Hợp chất cơ bản đầu tiên có thể được phát hiện thành phần nửa ilususHeuler đã cải thiện các ứng viên mới, thường thay thế yếu tố năng lượng nặng để giảm hiệu ứng nhiệt độ tối thiểu không có tính di chuyển điện tử.
  • Các vật liệu kích thích và có tính chất cao: [FLT:] công việc gần đây trên hợp kim kim cao và entropy nằm trong kho lưu trữ đồ gốm có tác động đến rối loạn nguyên tử để giảm hiệu ứng nhiệt độ. DFT kết hợp với các phương pháp mở rộng cụm có thể đánh giá ảnh hưởng của rối loạn trên các dây điện tử và dự đoán sự rối loạn không ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc di chuyển.

Thử thách và sự hướng dẫn trong tương lai

Mặc dù có tiến bộ đáng kể, vẫn còn nhiều thách thức. Các tính toán cấu trúc điện tử cho vật liệu nhiệt điện tử thực tế phải tính toán cho rối loạn nguyên tử, khuyết tật và cấu trúc nano, tất cả các tính năng này ảnh hưởng đến cả tính chất điện tử lẫn rung động. Các hệ thống rối loạn điện tử đòi hỏi các cấu trúc ắc quy lớn hoặc đặc biệt qua đường dẫn (SQS) để ghi lại cấu hình ngẫu nhiên và biến cục bộ. Hơn nữa, các điện tử tương tác và ảnh của chúng trên phương tiện vận chuyển điện và nhiệt vẫn còn đắt tiền để tính toán từ các nguyên tắc đầu tiên, hạn chế sử dụng các kết cấu trúc i- vi-rút cao trong việc sử dụng các tính toán.

Một thách thức khác nằm trong lời tiên đoán chính xác về sự điều khiển nhiệt độ lưới điện i-ph. Trong khi động lực dạng lưới theo trục (v. d., sử dụng phương trình vận chuyển của rzmann) có thể cung cấp phương trình cảm ứng i-ph đáng tin cậy cho phép đặt hàng các tinh thể, đa cầu đa thức và vật liệu cấu trúc nano hiển thị các cơ chế phân tán bổ (các đường phân tán, các điểm khuyết tật, nano để mô phỏng). Tính toán hợp lý với các lý lý lý thuyết trung bình hoặc học cách học kỹ thuật phức tạp là một đường dẫn hứa hẹn cho các đường dẫn này.

Nhìn về phía trước, sự tích hợp của mô hình cơ học lượng tử với việc kiểm tra tính toán cao và máy học đang tăng tốc phát hiện ra các vật liệu nhiệt điện mới. Cơ sở dữ liệu như Dự án vật liệu, OQMD, và AFTT có thể hướng dẫn tập kế tiếp của tính toán dựa trên tính toán không chắc chắn, kết hợp những mô hình này với các mô hình dự đoán [FLT: 0] Z [FLT: 1] có thể thu hẹp các thành phần ứng cử viên cho thử nghiệm. Các thuật toán học năng động có thể hướng dẫn tập hợp các tính toán dựa trên định lượng không chắc chắn, làm cho việc khám phá không gian hóa học hiệu quả hơn.

Hợp lệ trong thí nghiệm vẫn còn cần thiết. Trong kỹ thuật định vị hay opera, như đồng bộ X-quang X-quang và đo vận chuyển dưới áp lực, có thể cung cấp phản hồi để tinh luyện các mô hình máy tính. Kết hợp cơ học lượng tử với việc tổng hợp thử nghiệm và tính năng nhân cách hóa tạo tạo thành một vòng lặp mạnh mẽ cho việc khám phá vật liệu.

Kết luận

Việc mô hình cơ học đã tiến hóa từ một công cụ cơ bản để tạo ra nền tảng của vật liệu nhiệt điện. Bằng cách cung cấp một sự hiểu biết chi tiết về cấu trúc điện tử, DFT và tiên tiến hơn cả phương pháp interDFT cho phép các nhà nghiên cứu xác định các bộ phận phân hủy phím, các hợp chất mới, và các vật liệu kỹ sư với hiệu suất tối ưu tối ưu. Các tiến bộ về phương pháp tính toán, năng điện toán và dữ liệu chuyển đổi dữ liệu để tăng tốc độ thiết kế của vật liệu nhiệt điện tử để duy trì sự chuyển đổi năng. Trong khi các thử thách của sự rối loạn và kết hợp đa vật lý được giải mã, sự cộng sinh giữa các mô phỏng lượng tử và các thí nghiệm sẽ tiếp tục tiến triển trong lĩnh vực này.

Tham khảo thực tế:)