Quartic Dispersion, Strong Singularity, Magnetic Instability, and Unique Thermoelectric Properties in Two-Dimensional Hexagonal Lattices of Group-VA Elements

范霍夫奇点 凝聚态物理 奇点 引力奇点 物理 态密度 不稳定性 四次方程 热电效应 塞贝克系数 热电材料 量子力学 材料科学 费米能级 几何学 数学 电子 纯数学
作者
Hâldun Sevinçli
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:17 (4): 2589-2595 被引量:38
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.7b00366
摘要

The critical points and the corresponding singularities in the density of states of crystals were first classified by Van Hove with respect to their dimensionality and energy-momentum dispersions. Here, different from saddle-point Van Hove singularities, the occurrence of a continuum of critical points, which give rise to strong singularities in two-dimensional elemental hexagonal lattices, is shown using a minimal tight-binding formalism. The model predicts quartic energy-momentum dispersions despite quadratic or linear ones, which is also the origin of the strong singularity. Starting with this model and using first-principles density functional theory calculations, a family of novel two-dimensional materials that actually display such singularities are identified and their extraordinary features are investigated. The strong singularity gives rise to ferromagnetic instability with an inverse-square-root temperature dependence and the quartic dispersion is responsible for a steplike transmission spectrum, which is a characteristic feature of one-dimensional systems. Because of the abrupt change in transmission at the band edge, these materials have temperature-independent thermopower and enhanced thermoelectric efficiencies. Nitrogene has exceptionally high thermoelectric efficiencies at temperatures down to 50 K, which could make low-temperature thermoelectric applications possible.

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
轻松的延恶关注了科研通微信公众号
刚刚
刚刚
David发布了新的文献求助10
1秒前
爆米花应助未来采纳,获得10
1秒前
ZAL发布了新的文献求助10
1秒前
sensen发布了新的文献求助10
2秒前
星辰雪顶发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
4秒前
Ava应助细腻的铁身采纳,获得10
4秒前
sugar发布了新的文献求助10
4秒前
哗哗哗发布了新的文献求助10
4秒前
思源应助ctttt采纳,获得10
5秒前
潇洒的灵萱完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
科研通AI6应助虚幻雨筠采纳,获得10
5秒前
珍珠奶茶发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
ywwq完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
nkdailingyun完成签到,获得积分10
7秒前
15完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
健忘的荔枝完成签到,获得积分10
8秒前
Kyrene发布了新的文献求助10
8秒前
小马甲应助xieji采纳,获得10
10秒前
liuyunhao7207完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
浮游应助坚定的路人采纳,获得10
12秒前
14秒前
lzy应助Tmac采纳,获得10
14秒前
科研通AI6应助Tmac采纳,获得10
14秒前
隐形曼青应助Tmac采纳,获得10
14秒前
15秒前
bkagyin应助火星上的飞槐采纳,获得10
15秒前
珍珠奶茶完成签到,获得积分10
15秒前
李健应助哈机密南北撸多采纳,获得10
15秒前
隐形曼青应助阿白采纳,获得10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5648015
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4774710
关于积分的说明 15042383
捐赠科研通 4807069
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2570494
邀请新用户注册赠送积分活动 1527283
关于科研通互助平台的介绍 1486389