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Thermoelectric properties of α -In2Se3 monolayer

单层 热电材料 热电效应 密度泛函理论 材料科学 功勋 热导率 非谐性 塞贝克系数 散射 玻尔兹曼常数 电阻率和电导率 凝聚态物理 纳米技术 光电子学 物理 化学 热力学 计算化学 量子力学 复合材料
作者
Taojie Nian,Zhenhai Wang,Baojuan Dong
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:118 (3) 被引量:37
标识
DOI:10.1063/5.0036316
摘要

Thermoelectric (TE) properties of monolayered α-In2Se3 are investigated using the first-principles calculations based on the density functional theory and Boltzmann transport theory. The results show that monolayered α-In2Se3 is a great candidate for high-performance thermoelectric materials with the power factor PF and the figure of merit ZT as high as 0.02 W/mK2 and 2.18 at room temperature, respectively. We attribute such great TE performance to the large electrical conductivity and low lattice thermal conductivity, which originate from unique band structures of group III chalcogenides and anharmonic scattering. Furthermore, we prove that the quantum confinement effect can realize up to an order of magnitude enhancement in the PF. Our findings may open up new possibilities for two-dimensional thermoelectric materials in practical applications.
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