Phosphorene nanoribbon as a promising candidate for thermoelectric applications

磷烯 凝聚态物理 之字形的 材料科学 热电效应 带隙 塞贝克系数 热导率 声子 热电材料 电子能带结构 光电子学 物理 热力学 几何学 复合材料 数学
作者
Jie Zhang,Huijun Liu,Lin Cheng,Jian Wei,Jinghua Liang,D. D. Fan,Jiao Shi,Xinfeng Tang,Q. J. Zhang
出处
期刊:Scientific Reports [Springer Nature]
卷期号:4 (1) 被引量:246
标识
DOI:10.1038/srep06452
摘要

In this work, the electronic properties of phosphorene nanoribbons with different width and edge configurations are studied by using density functional theory. It is found that the armchair phosphorene nanoribbons are semiconducting while the zigzag nanoribbons are metallic. The band gaps of armchair nanoribbons decrease monotonically with increasing ribbon width. By passivating the edge phosphorus atoms with hydrogen, the zigzag series also become semiconducting, while the armchair series exhibit a larger band gap than their pristine counterpart. The electronic transport properties of these phosphorene nanoribbons are then investigated using Boltzmann theory and relaxation time approximation. We find that all the semiconducting nanoribbons exhibit very large values of Seebeck coefficient and can be further enhanced by hydrogen passivation at the edge. Taking pristine armchair nanoribbons and hydrogen-passivated zigzag naoribbons with width N = 7, 8, 9 as examples, we calculate the lattice thermal conductivity with the help of phonon Boltzmann transport equation and evaluate the width-dependent thermoelectric performance. Due to significantly enhanced Seebeck coefficient and decreased thermal conductivity, we find that at least one type of phosphorene nanoribbons can be optimized to exhibit very high figure of merit (ZT values) at room temperature, which suggests their appealing thermoelectric applications.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小王同学完成签到,获得积分10
1秒前
脑洞疼应助快乐的星月采纳,获得10
1秒前
2秒前
FashionBoy应助东方欲晓采纳,获得10
2秒前
万能图书馆应助美好斓采纳,获得10
2秒前
zz完成签到,获得积分10
3秒前
拉长的傲菡完成签到,获得积分10
3秒前
小二郎应助小幸运采纳,获得10
3秒前
3秒前
超帅柚子完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
8秒前
Akim应助史迪仔崽采纳,获得10
8秒前
良辰应助甜蜜安寒采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
Liu发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
炙热书白发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
啥文献找不到完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
派大星完成签到,获得积分10
14秒前
肖洋完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
fang发布了新的文献求助10
14秒前
123完成签到,获得积分10
15秒前
飘逸的奇异果完成签到,获得积分10
16秒前
xiu-er发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
vide发布了新的文献求助30
17秒前
17秒前
jmj发布了新的文献求助10
17秒前
波西米亚之心完成签到,获得积分10
17秒前
美好斓发布了新的文献求助10
18秒前
lanxinyue完成签到,获得积分10
18秒前
里里完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
Impiego dell’associazione acetazolamide/pentossifillina nel trattamento dell’ipoacusia improvvisa idiopatica in pazienti affetti da glaucoma cronico 900
錢鍾書楊絳親友書札 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Mission to Mao: Us Intelligence and the Chinese Communists in World War II 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3297279
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2932744
关于积分的说明 8458881
捐赠科研通 2605477
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1422392
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 661383
邀请新用户注册赠送积分活动 644677