Quasilinear dispersion in electronic band structure and high Seebeck coefficient in <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>CuFe</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>-based thermoelectric materials
Notice bibliographique
Résumé
The earth-abundant natural mineral chalcopyrite $\mathrm{CuFe}{\mathrm{S}}_{2}$ is a potential $n$-type thermoelectric material because of its large Seebeck coefficient at high carrier concentrations. For a long time, the large Seebeck coefficient of $\mathrm{CuFe}{\mathrm{S}}_{2}$ has been attributed to a large electron effective mass, but the reasons for this and the unusual carrier concentration dependent behavior have rarely been discussed. Here, we systematically investigated the special transport behavior of $\mathrm{CuFe}{\mathrm{S}}_{2}$ and found the classical parabolic band model to be inadequate in explaining it. Our experimental and theoretical studies indicate that there are two flat electronic pockets at the \ensuremath{\Gamma} and $Z$ points of the Brillouin zone near the conduction band edge of $\mathrm{CuFe}{\mathrm{S}}_{2}$ that dominate the charge transport. These electronic pockets result from nonparabolic quasilinearly dispersing bands that give rise to a linear wave vector dependent energy ($E\ensuremath{\sim}k$) and a carrier density dependent effective mass (${m}^{*}\ensuremath{\sim}{m}_{0}{n}^{1/3}$). Such a strong carrier concentration dependent carrier effective mass results in the high Seebeck coefficient of $\mathrm{CuFe}{\mathrm{S}}_{2}$ compound under a large carrier density. The work demonstrates that quasilinearly dispersing bands can give strongly enhanced Seebeck coefficient, and could be useful in optimizing the properties of thermoelectric materials.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».