Přejít k obsahu


Coulomb interaction and spin-orbit coupling calculations of thermoelectric properties of the quaternary chalcogenides Tl2PbXY4 (X = Zr, Hf and Y = S, Se)

Citace:
AZAM, S., KHAN, S. A., MINÁR, J., KHAN, W., DIN, H., KHENATA, R., MURTAZA, G., BIN-OMRAN, S., GOUMRI-SAID, S. Coulomb interaction and spin-orbit coupling calculations of thermoelectric properties of the quaternary chalcogenides Tl2PbXY4 (X = Zr, Hf and Y = S, Se). SEMICONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2015, roč. 30, č. 10, s. \´105018-1\´- \´105018-9\´. ISSN: 0268-1242
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Coulomb interaction and spin-orbit coupling calculations of thermoelectric properties of the quaternary chalcogenides Tl2PbXY4 (X = Zr, Hf and Y = S, Se)
Rok vydání: 2015
Autoři: Sikander Azam M.Sc. , Saleem Ayaz Khan M.Sc. , Doc.Dr. Jan Minár , Wilayat Khan M.Sc. , HU Din , R. Khenata , G. Murtaza , S. Bin-Omran , S. Goumri-Said
Abstrakt CZ: Zvýšení energetické náročnosti vede k rostoucímu zájmu o nové termoelektrické anorganické materiály, jako jsou chalkogenidy. Nově syntetizovaný kvartérní chalkogenidové, Tl2PbXY4 (X = Zr, Hf a Y = S, SE), sloučeniny byly zkoumány pomocí metody plného potenciálu lineární rozšířé rovinná vlna, která vychází z funkční teorie hustoty. Použili jsme zobecněný gradientu plus optimalizovaným efektivní parametr Hubbard U směnné korelace. Bylo zjištěno že Tl2PbHfS4, Tl2PbHfSe4, Tl2PbZrS4 a Tl2PbZrSe4 sloučeniny jsou polovodiče s nepřímím zakázaným pásmem 0,911, 0,659, 0,983 a 0,529 eV, resp. Tyto typy nosičů a elektrických transportních vlastností Tl2PbXY4 (X = Zr, Hf a Y = S, SE) jsou přičítány k TL-D a S / SE-s elektronovým stavům v blízkosti Fermiho hladiny. Optické vlastnosti byly zkoumány pomocí výpočtu dielektrické funkce a odrazivosti. Použití Boltzmannovy teorie jsme srovnávali termoelektrické vlastnosti a zjistili jsme, že Tl2PbHfS4 by mohla být dobrým kandidátem pro termoelektrické zařízení.
Abstrakt EN: The increase in energy demands is leading to growing interest in new thermoelectric inorganic materials, such as the chalcogenides. The recently synthesized quaternary chalcogenide, Tl2PbXY4 (X=Zr, Hf and Y=S, Se), compounds were investigated using the full potential linear augmented plane wave method based on density functional theory. We used the generalized gradient approximation plus the optimized effective Hubbard parameter U to treat the exchange correlation. The existence of heavy metals (Tl, Pb and Hf) required the application of relativistic spin?orbit coupling via a second variational procedure. Tl2PbHfS4, Tl2PbHfSe4, Tl2PbZrS4 and Tl2PbZrSe4 compounds were found to be semiconductors with indirect band gaps of 0.911, 0.659, 0.983 and 0.529 eV, respectively. The types of carriers and electrical transport properties of Tl2PbXY4 (X=Zr, Hf and Y=S, Se) are attributed to the Tl-d and S/Se-s electronic states near the Fermi level. Optical properties were investigated via the calculation of dielectric function and reflectivity. Using Boltzmann theory, we compared the thermoelectric properties and we found that Tl2PbHfS4 could be a good candidate for thermoelectric devices.
Klíčová slova

Zpět

Patička