First Principles Investigations of the Atomic, Electronic, and Thermoelectric Properties of Equilibrium and Strained Bi2Se3 & Bi2Te3, with van der Waals Interactions

范德瓦尔斯力 热电效应 材料科学 塞贝克系数 密度泛函理论 凝聚态物理 电子能带结构 极限抗拉强度 带隙 拓扑绝缘体 热电材料 电子结构 局部密度近似 玻尔兹曼常数 薄膜 从头算量子化学方法 抗压强度 态密度 直接和间接带隙
作者
Luo Xin,Sullivan, Michael B.,Quek Su Ying
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.1308.1523
摘要

Bi2Se3 and Bi2Te3 are layered compounds of technological importance, being excellent thermoelectric materials as well as topological insulators. We report density functional theory calculations of the atomic, electronic and thermoelectric properties of strained bulk and thin film Bi2Se3 and Bi2Te3, focusing on an appropriate description of van der Waals interactions. The calculations show that the van der Waals Density functional with Cooper's exchange can reproduce closely the experimental interlayer distances in unstrained Bi2Se3 and Bi2Te3. Interestingly, we predict atomic structures that are in much better agreement with the experimentally determined structure from Nakajima than that obtained from Wyckoff, especially for Bi2Se3 where the difference in atomic structures qualitatively changes the electronic band structure. The band structure obtained using the Nakajima structure, and the theoretically optimized structure, are in much better agreement with previous reports of photoemission measurements, than that obtained using the Wyckoff structure. Fully optimizing atomic structures of bulk and thin film Bi2Se3 and Bi2Te3 under different in-plane and uniaxial strains, we predict that the electronic band gap of both the bulk materials and thin films decreases with tensile in-plane strain and increases with compressive in-plane strain. We also predict, using the semiclassical Boltzmann approach, that the magnitude of the n-type Seebeck coefficient of Bi2Te3 can be increased by the compressive in-plane strain, while that of Bi2Se3 can be increased with tensile in-plane strain. Further, the in-plane power factor of n-doped Bi2Se3 can be increased with compressive uniaxial strain, while that of n-doped Bi2Te3 can be increased by compressive in-plane strain. ...
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
石榴木完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
Serena完成签到 ,获得积分10
5秒前
迅速的幻雪完成签到 ,获得积分10
6秒前
11112321321完成签到 ,获得积分10
7秒前
呜呜发布了新的文献求助10
7秒前
Ziang_Liu完成签到 ,获得积分10
10秒前
ymxlcfc完成签到 ,获得积分10
13秒前
纯情的凡双完成签到 ,获得积分10
14秒前
余然完成签到,获得积分20
14秒前
吕佳完成签到 ,获得积分10
15秒前
深情安青应助大有可wei采纳,获得10
19秒前
呼呼呼完成签到,获得积分10
21秒前
你才是小哭包完成签到 ,获得积分10
22秒前
蔡勇强完成签到 ,获得积分10
25秒前
闪闪飞机发布了新的文献求助10
26秒前
Orange应助呜呜采纳,获得10
28秒前
Neko完成签到,获得积分0
34秒前
缓慢怜菡应助Maestro_S采纳,获得50
37秒前
沉静的便当完成签到 ,获得积分10
38秒前
木木很累完成签到,获得积分10
41秒前
David完成签到,获得积分10
44秒前
欧皇完成签到 ,获得积分10
47秒前
小二郎应助飞行的子弹采纳,获得10
47秒前
48秒前
Lexi发布了新的文献求助10
51秒前
Eagle8091完成签到,获得积分10
53秒前
56秒前
xiaoyi完成签到 ,获得积分10
57秒前
1分钟前
s_yu完成签到,获得积分10
1分钟前
jeery完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yangwei完成签到,获得积分20
1分钟前
dhongyan发布了新的文献求助10
1分钟前
科研通AI6.4应助闪闪飞机采纳,获得10
1分钟前
ma完成签到 ,获得积分10
1分钟前
充电宝应助yangwei采纳,获得30
1分钟前
天天快乐应助Lexi采纳,获得10
1分钟前
林中雀完成签到 ,获得积分10
1分钟前
MUAN完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6436686
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251066
关于积分的说明 17551581
捐赠科研通 5495018
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898214
邀请新用户注册赠送积分活动 1874900
关于科研通互助平台的介绍 1716197