In this work, an attempt was made t

In this work, an attempt was made to employ the first-principles calculations in conjunction with the empirical approaches to predict and interpret the TE properties of the Mg2Si-based materials based on their doping levels and chemical compositions.

We calculated the electronic transport properties of Mg2Si with the BoltzTraP code which employs the semi-classical transport theory and the electronic structures derived from the first-principles calculations. In addition to the constant relaxation time approximation and the rigid band model, a temperature dependent band gap was used in the calculations. The results were compared to the previous experimental data dating back to 1950s. Though the calculations were based on the single crystal model, the temperature and doping level dependence of S and σ are generally reproduced for both single crystal and polycrystalline samples.

To evaluate the ZT values, we estimated the lattice thermal conductivity of the Sb-doped Mg2Si compounds using a classical model that includes the Debye approximation and considers the influence of the chemical compositions. The main trends of the results agree qualitatively with the experimental data.

Our work shows that it is possible to predict, at least qualitatively, the TE performance of the doped Mg2Si compounds in the relatively large temperature range and wide doping range by combing the first-principles calculations with the empirical models. It may be beneficial to the development of the Mg2Si-based thermoelectric generators by providing some guidance for tuning the doping level and composition of the materials.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในงานวิจัยนี้เป็นความพยายามที่จะใช้การคำนวณตามหลักการแรกร่วมกับวิธีการเชิงประจักษ์ที่จะคาดเดาและตีความคุณสมบัติ Te ของวัสดุ mg2si ตามขึ้นอยู่กับระดับยาสลบของพวกเขาและองค์ประกอบทางเคมี.

เราคำนวณคุณสมบัติการขนส่งอิเล็กทรอนิกส์ของ mg2si ด้วยรหัส boltztrap ที่จ้างทฤษฎีการขนส่งกึ่งคลาสสิกและโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ที่ได้มาจากการคำนวณครั้งแรกหลักการ นอกเหนือไปจากการผ่อนคลายการประมาณค่าคงที่เวลาและรูปแบบวงดนตรีที่แข็งช่องว่างวงดนตรีขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่ใช้ในการคำนวณผลที่ได้มาเปรียบเทียบกับข้อมูลการทดลองหน้าที่แล้วย้อนหลังไปถึงปี 1950 แม้ว่าการคำนวณอยู่บนพื้นฐานของรูปแบบผลึกเดี่ยวอุณหภูมิและระดับการพึ่งพาการเจือสารและσจะทำซ้ำโดยทั่วไปสำหรับคริสตัลทั้งประเภทเดี่ยวและตัวอย่าง polycrystalline.

เพื่อประเมินค่าคูน,เราคาดว่าการนำความร้อนตาข่าย SB-เจือสาร mg2si ใช้รูปแบบคลาสสิกที่มีการประมาณเดอบายและคิดว่าอิทธิพลขององค์ประกอบทางเคมี แนวโน้มหลักของผลลัพธ์ที่ยอมรับในเชิงคุณภาพที่มีข้อมูลการทดลอง.

การทำงานของเราแสดงให้เห็นว่ามันเป็นไปได้ที่จะคาดการณ์อย่างน้อยคุณภาพประสิทธิภาพ Te ของสารประกอบ mg2si เจืออยู่ในช่วงอุณหภูมิค่อนข้างใหญ่และช่วงกว้างยาสลบโดย combing คำนวณแรกหลักการกับรุ่นเชิงประจักษ์ มันอาจจะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาของ mg2si เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้เทอร์โมโดยการให้คำแนะนำสำหรับการปรับระดับยาสลบและองค์ประกอบของวัสดุที่บาง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในงานนี้ การพยายามใช้การคำนวณหลักการแรกร่วมกับวิธีรวมการทำนาย และการตีความคุณสมบัติ TE ของวัสดุที่ใช้ Mg2Si doping ระดับของพวกเขาและเคมีจน

เราคำนวณคุณสมบัติขนส่งอิเล็กทรอนิกส์ของ Mg2Si กับ BoltzTraP ในรหัสซึ่งใช้ทฤษฎีคลาสสิกกึ่งขนส่งและโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ที่ได้จากการคำนวณหลักแรก ประมาณเวลาผ่อนคงที่และแบบวงแข็ง ช่องว่างวงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่ใช้ในการคำนวณ ผลลัพธ์ได้เมื่อเปรียบเทียบกับข้อมูลทดลองก่อนหน้านี้ไปมินิ แม้ว่าการคำนวณจากแบบจำลองผลึกเดี่ยว อุณหภูมิและระดับการพึ่งพาของ S และσโดปปิงค์ทั่วพิมพ์สำหรับทั้งเดี่ยวใสและคตัวอย่างการ

เพื่อประเมินค่า ZT เราประเมินการนำความร้อนโครงตาข่ายประกอบของสารประกอบ Mg2Si Sb doped ที่ใช้รูปแบบคลาสสิกที่มีประมาณ Debye และพิจารณาอิทธิพลขององค์เคมี แนวโน้มหลักของผลลัพธ์ตรงกับการทดลองข้อมูล qualitatively

งานแสดงว่า คุณจะสามารถทำนาย น้อย qualitatively ประสิทธิภาพ TE ของสารประกอบ Mg2Si doped ในช่วงอุณหภูมิค่อนข้างมากและช่วงกว้าง doping โดย combing คำนวณหลักแรก ด้วยรุ่นประจักษ์ มันอาจจะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาของกำเนิดแบบเทอร์โมอิเล็กทริกส์ Mg2Si ตาม ด้วยการให้คำแนะนำบางอย่างสำหรับการปรับระดับและองค์ประกอบของวัสดุ doping

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในงานนี้มีความพยายามที่จะใช้การคำนวณระดับ First - หลักการที่ร่วมกับแนวทางในเชิงประจักษ์ที่ในการคาดเดาและตีความคุณสมบัติของวัสดุทางบริษัทฯที่มก. 2 ศรี - ซึ่งใช้ได้ตามระดับ doping ของพวกเขาและส่วนประกอบทางเคมี.

เราคำนวณคุณสมบัติการขนส่งอิเล็กทรอนิกส์ของมก. 2 ศรีพร้อมด้วยรหัส boltztrap ซึ่งมีพนักงานทฤษฎีการขนส่งแบบกึ่งในแบบคลาสสิกและโครงสร้างแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ได้มาจากการคำนวณครั้งแรก - หลักการ นอกจากนี้ในการประมาณช่วงเวลาแห่งการพักผ่อนอย่างต่อเนื่องและคลื่นความถี่ที่ตัวช่องว่างย่านความถี่ขึ้นอยู่กับระดับ อุณหภูมิ ที่ใช้ในการคำนวณผลที่ได้รับเมื่อเทียบกับข้อมูลทดลองก่อนหน้าที่ย้อนเวลากลับไปในปี 1950 : การคำนวณขนาดของแหล่งจ่ายไฟที่แม้จะอยู่บนพื้นฐานของรุ่นคริสตัลเพียงหนึ่งเดียวที่ อุณหภูมิ และการพึ่งพาการระดับ doping ของ S และΣได้รับการนำมาทำใหม่สำหรับตัวอย่างเดียวคริสตัลและ polycrystalline ทั้ง.

เพื่อประเมินค่า zt โดยทั่วไปแล้วเราคาดว่าการนำความร้อนหลายท่อนของสารประกอบศรี sb - doped มก. 2 โดยใช้รุ่นคลาสสิคที่รวมถึงประมาณ debye และเห็นว่าอิทธิพลของส่วนประกอบทางเคมี แนวโน้มหลักของผลที่ยอมรับความดีเลวพร้อมด้วยข้อมูลทดลองที่.

งานของเราจะแสดงให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ในการทำนายเอาไว้ที่อย่างน้อยเนื้อหาประสิทธิภาพ การทำงาน Te ของสารประกอบศรี doped มก. 2 ที่อยู่ในช่วง อุณหภูมิ ขนาดใหญ่และ doping หลากหลายในขั้นสุดท้ายโดยการคำนวณขนาดของแหล่งจ่ายไฟครั้งแรก - หลักการที่มีรูปแบบในเชิงประจักษ์ที่ มันอาจจะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า thermoelectric มก. 2 ศรี - ใช้โดยให้คำแนะนำสำหรับการปรับแต่งและการเขียนเรียงความระดับ doping วัสดุที่