已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Strong phonon softening and avoided crossing in aliovalence-doped heavy-band thermoelectrics

声子 兴奋剂 掺杂剂 凝聚态物理 半导体 热电效应 热电材料 材料科学 热导率 软化 载流子 物理 光电子学 复合材料 热力学
作者
Shen Han,Shengnan Dai,Jie Ma,Qingyong Ren,Chaoliang Hu,Ziheng Gao,Manh Duc Le,Denis Sheptyakov,Ping Miao,Shuki Torii,Takashi Kamiyama,Claudia Felser,Jiong Yang,Chenguang Fu,Tiejun Zhu
出处
期刊:Nature Physics [Nature Portfolio]
卷期号:19 (11): 1649-1657 被引量:160
标识
DOI:10.1038/s41567-023-02188-z
摘要

Aliovalent doping is a way to optimize the electrical properties of semiconductors, but its impact on the phonon structure and propagation is seldom considered properly. Here we show that aliovalent doping can be much more effective in reducing the lattice thermal conductivity of thermoelectric semiconductors than the commonly employed isoelectronic alloying strategy. We demonstrate this in the heavy-band NbFeSb system, finding that a reduction of 65% in the lattice thermal conductivity is achieved through only 10% aliovalent Hf doping, compared with the four times higher isoelectronic Ta alloying. We show that aliovalent doping introduces free charge carriers and enhances screening, leading to the softening and deceleration of optical phonons. Moreover, the heavy dopant can induce the avoided crossing of acoustic and optical phonon branches, decelerating the acoustic phonons. These results highlight the significant role of aliovalent dopants in regulating the phonon structure and suppressing the phonon propagation of semiconductors. Aliovalent doping affects the electrical properties of semiconductors, but its effect on phonons is unclear. Now, strong softening and deceleration of phonons, causing a significant reduction in lattice thermal conductivity, is reported for Hf-doped NbFeSb.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小华完成签到 ,获得积分10
刚刚
小胖完成签到 ,获得积分10
刚刚
冷酷的醉柳完成签到 ,获得积分10
2秒前
张章发布了新的文献求助10
2秒前
zjy完成签到 ,获得积分10
2秒前
HH完成签到 ,获得积分10
2秒前
allia完成签到 ,获得积分10
4秒前
KingWave发布了新的文献求助10
5秒前
萧子完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
芋泥小天才完成签到 ,获得积分10
9秒前
111完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
C1完成签到,获得积分10
10秒前
张章完成签到,获得积分10
11秒前
嘟嘟雯完成签到 ,获得积分0
12秒前
12秒前
春秋完成签到 ,获得积分10
12秒前
素颜完成签到,获得积分20
15秒前
yjh123应助素颜采纳,获得10
17秒前
OK完成签到,获得积分0
18秒前
万能图书馆应助尔尔采纳,获得30
18秒前
unique完成签到 ,获得积分10
19秒前
James完成签到,获得积分10
19秒前
书书发布了新的文献求助10
20秒前
niiiii完成签到,获得积分10
21秒前
sink完成签到,获得积分10
22秒前
啦啦啦啦完成签到,获得积分10
23秒前
苗龙伟完成签到 ,获得积分10
24秒前
大模型应助nn采纳,获得10
25秒前
达夫斯基完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
27秒前
27秒前
慕山完成签到 ,获得积分10
31秒前
吉祥如意完成签到,获得积分10
31秒前
并肩于雪山之巅完成签到 ,获得积分10
33秒前
42秒前
42秒前
三叁发布了新的文献求助10
43秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
CLSI M27M44S Performance Standards for Antifungal Susceptibility Testing of Yeasts Fourth Edition 400
Python for Chemists 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7100653
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8756186
关于积分的说明 18520344
捐赠科研通 6658945
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3139873
关于科研通互助平台的介绍 2250125
邀请新用户注册赠送积分活动 2114661