Interplay between metavalent bonds and dopant orbitals enables the design of SnTe thermoelectrics
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract Engineering the electronic band structures upon doping is crucial to improve the thermoelectric performance of materials. Understanding how dopants influence the electronic states near the Fermi level is thus a prerequisite to precisely tune band structures. Here, we demonstrate that the Sn-s states in SnTe contribute to the density of states at the top of the valence band. This is a consequence of the half-filled p-p σ-bond (metavalent bonding) and its resulting symmetry of the orbital phases at the valence band maximum (L point of the Brillouin zone). This insight provides a recipe for identifying superior dopants. The overlap between the dopant s- and the Te p-state is maximized, if the spatial overlap of both orbitals is maximized and their energetic difference is minimized. This simple design rule has enabled us to screen out Al as a very efficient dopant to enhance the local density of states for SnTe. In conjunction with doping Sb to tune the carrier concentration and alloying with AgBiTe 2 to promote band convergence, as well as introducing dislocations to impede phonon propagation, a record-high average ZT of 1.15 between 300 and 873 K and a large ZT of 0.36 at 300 K is achieved in Sn 0.8 Al 0.08 Sb 0.15 Te-4%AgBiTe 2 .
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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.
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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 découle