Electronic structure and related optical, thermoelectric and dynamical properties of Lilianite-type Pb7Bi4Se13 : Ab-initio and Boltzmann transport theory

Abstract

Elektronické, optické, termoelektrické a dynamické vlastnosti Pb7Bi4Se13 byly zkoumány pomocí výpočtů prvních principů. Existence těžkých prvků, vizmutu a olova, vyžadovala zvážení spřádání orbit, jak je implementováno ve druhém variačním postupu. Bylo pozorováno, že horní část oblasti valenčního pásma se vyskytuje převážně ze Se-p států s příměsí Bip a Pb-p států, zatímco CBM pochází hlavně pouze z Bip států. Vypočítané optické vlastnosti znázorňují malé přímé a nepřímé mezipásmové přechody vznikající ve viditelné oblasti. Pro určení Seebeckova koeficientu, elektrické vodivosti, tepelné vodivosti a účiníku se pak použila polotémská Boltzmannova teorie. Byla vypočtena a vysvětlena křivka rozptylu fononu. Lze odvodit, že mírná strukturální nestabilita pozorovaná z výpočtů fononů souvisí s nižší tepelnou vodivostí mříže. Naše nálezy byly porovnány s dostupnými experimentálními měřeními, což ukázalo dobrou shodu.