关键词：Thermoelectric materials;Cu_2Se;Angle-resolved photoemission spectroscopy;Seebeck coefficient;Band reconstruction
摘 要：热电材料可实现热能向电能的转换,是解决能源危机的潜在方式.目前热电材料的发展受限于较低的热电转换效率(可由热电优值zT评估),探索新型高zT热电材料或提升现有热电材料的z T值是亟待解决的重要课题. Cu_2Se作为一种传统的超离子高z T热电材料一直备受关注.研究表明在其400 K附近的相变过程中, z T迅速提升了3倍.目前对这一变化的研究多限于晶体结构方面,而电子性质研究仅限于理论计算.本文利用高分辨角分辨光电子能谱技术,详细测量了相变过程其能带结构随温度的演变,揭示了相变过程中Cu_2Se的电子结构的剧烈重组.作者利用光电子强度近似的模拟Cu_2Se费米能级附近的电子态随温度的演化,并采用Mott模型来估算在相变过程中Seebeck系数的演化,再现了输运实验中Seebeck系数的提升.本研究表明电子结构在体系的热电性质中起了非常重要的作用,为理解和优化材料的热电性能提供了一种可能的方法.
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