- 必威体育下载

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

摘要

通过运用非平衡格林函数方法, 研究了基于并苯连接石墨烯纳米带的分子结的热电性质. 主要考虑了并苯分子长度、并苯分子与石墨烯纳米带电极的接触位置对并苯分子结热电参量的影响. 结果发现并苯分子结最大热电优值( ZT _max)对应的热导中声子贡献往往占据主导地位. 当并苯分子的长度增加, 声子热导单调减少, 最终变得与并苯分子长度几乎无关. 当并苯分子与石墨烯纳米带左(右)电极的中(上)部接触时, 对应的 ZT _max是最高的, 然而当并苯分子与石墨烯纳米带左(右)电极的中(中)部接触时, 对应的 ZT _max是最低的. 当温度增加时, ZT _max有单调增加的趋势, 无关于接触位置. 随着并苯分子长度的增加, ZT _max对应化学势的位置越靠近本征费米能级. 以上发现能对未来设计基于并苯分子结的热电器件提供有价值的参考.

关键词:

Abstract

By using non-equilibrium Green’s function method, we investigate the thermoelectric properties of molecular junctions based on acene-linked graphene nanoribbons. The effects of the length of the acene molecule, the contact position between the acene molecule and graphene nanoribbon electrode on the thermoelectric parameters are mainly considered in this work. It is found that the phonon contribution is dominant in the thermal conductance corresponding to the maximum of the thermoelectric figure of merit ( ZT _max). As the length of the acene molecule increases, the phonon thermal conductance decreases monotonically, and eventually becomes almost independent of the acene molecule’ length. When the acene molecules contact the middle (upper) part of the left (right) electrode of graphene nanoribbon, the corresponding ZT _maxis the highest. However, when the acene molecules contact the middle (middle) part of the left (right) electrode of graphene nanoribbons, the corresponding ZT _maxis the lowest. As the temperature increases, ZT _maxhas a monotonically increasing tendency, regardless of the contact position. With the increase of the length of the acene molecule, the chemical potential corresponding to ZT _maxbecomes closer to the intrinsic Fermi level. The above findings may provide the valuable reference for the future design of thermoelectric devices based on the acene molecular junctions.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.
3.

通信作者:谢忠祥,xiezxhu@163.com; 周五星,wuxingzhou@hnu.edu.cn

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 12074115, 11874145, 11904161)和湖南省自然科学基金(批准号: 2021JJ30202, 2021JJ30203, 2022JJ30222)资助的课题.

Authors and contacts

1.
2.
3.

Corresponding author:Xie Zhong-Xiang,xiezxhu@163.com; Zhou Wu-Xing,wuxingzhou@hnu.edu.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 12074115, 11874145, 11904161) and the Natural Science Foundation of Hunan Province, China (Grant Nos. 2021JJ30202, 2021JJ30203, 2022JJ30222).

文章全文: translate this paragraph

参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
[47]
[48]
[49]
[50]
[51]
[52]
[53]
[54]
[55]
[56]
[57]
[58]
[59]
[60]
[61]
[62]
[63]
[64]
[65]
[66]
[67]
[68]
[69]
[70]
[71]
[72]
[73]
[74]
[75]
[76]
[77]

施引文献

下载: 全尺寸图片幻灯片

N	接触位置	$ {ZT}_{{\rm{m}}{\rm{a}}{\rm{x}}} $	G/mS	S/(mV·K^–1)	σ_p/(nW·K^–1)	σ_e/(nW·K^–1)	σ_p+σ_e/(nW·K^–1)
N= 3	(31)	0.34	0.012	–0.194	0.342	0.044	0.385
	(22)	0.09	0.037	0.065	0.264	0.246	0.510
	(21)	0.51	0.032	0.150	0.242	0.184	0.425
	(11)	0.16	0.046	0.085	0.336	0.293	0.630
N= 5	(31)	0.28	0.015	–0.155	0.314	0.076	0.390
	(22)	0.10	0.030	0.071	0.232	0.217	0.449
	(21)	0.32	0.010	0.174	0.231	0.052	0.283
	(11)	0.14	0.027	–0.092	0.311	0.171	0.483
N= 7	(31)	0.42	0.017	–0.178	0.305	0.080	0.385
	(22)	0.23	0.025	0.103	0.210	0.144	0.350
	(21)	0.44	0.012	0.183	0.221	0.053	0.274
	(11)	0.40	0.017	0.176	0.304	0.086	0.390
N= 9	(31)	0.41	0.023	0.149	0.301	0.069	0.370
	(22)	0.35	0.017	–0.141	0.205	0.086	0.291
	(21)	0.44	0.018	–0.155	0.217	0.076	0.293
	(11)	0.36	0.016	0.163	0.298	0.055	0.353

下载: 导出CSV

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
[47]
[48]
[49]
[50]
[51]
[52]
[53]
[54]
[55]
[56]
[57]
[58]
[59]
[60]
[61]
[62]
[63]
[64]
[65]
[66]
[67]
[68]
[69]
[70]
[71]
[72]
[73]
[74]
[75]
[76]
[77]

[1]	赵俊, 姚璨, 曾晖.新型正交相BN单层半导体有毒气体吸附性能及电输运性能的理论研究. 必威体育下载 , 2024, 73(12): 126802.doi:10.7498/aps.73.20231621
[2]	郭琳, 杨小帆, 程二建, 泮炳霖, 朱楚楚, 李世燕.三角晶格自旋液体候选材料NaYbSe₂在高压下的超导转变. 必威体育下载 , 2023, 72(15): 157401.doi:10.7498/aps.72.20230730
[3]	申开波, 刘英光, 李鑫, 李亨宣.石墨烯纳米网中的声子干涉效应. 必威体育下载 , 2023, 72(12): 123102.doi:10.7498/aps.72.20230361
[4]	罗天麟, 丁亚飞, 韦宝杰, 杜建迎, 沈翔瀛, 朱桂妹, 李保文.低维微纳尺度体系声子热传导和热调控: 来自芯片散热的非平衡统计物理问题. 必威体育下载 , 2023, 72(23): 234401.doi:10.7498/aps.72.20231546
[5]	余泽浩, 张力发, 吴靖, 赵云山.二维层状热电材料研究进展. 必威体育下载 , 2023, 72(5): 057301.doi:10.7498/aps.72.20222095
[6]	吴成伟, 谢国锋, 周五星.全固态锂离子电池内部热输运研究前沿. 必威体育下载 , 2022, 71(2): 026501.doi:10.7498/aps.71.20211887
[7]	王浩林, 宗其军, 黄焱, 陈以威, 朱雨剑, 魏凌楠, 王雷.二维原子晶体的转移堆叠方法及其高质量电子器件的研究进展. 必威体育下载 , 2021, 70(13): 138202.doi:10.7498/aps.70.20210929
[8]	陈亚琦, 许华慨, 唐东升, 余芳, 雷乐, 欧阳钢.单根SnO₂纳米线器件的电输运性能及其机理研究. 必威体育下载 , 2018, 67(24): 246801.doi:10.7498/aps.67.20181402
[9]	齐伟华, 马丽, 李壮志, 唐贵德, 吴光恒.金属价电子结构对磁性和电输运性质的影响. 必威体育下载 , 2017, 66(2): 027101.doi:10.7498/aps.66.027101
[10]	张玺, 刘超飞, 王健.低维超导的实验进展. 必威体育下载 , 2015, 64(21): 217405.doi:10.7498/aps.64.217405
[11]	王保柱, 张秀清, 张奥迪, 周晓然, Bahadir Kucukgok, Na Lu, 肖红领, 王晓亮, Ian T. Ferguson.金属有机物化学气相沉积生长GaN薄膜的室温热电特性研究. 必威体育下载 , 2015, 64(4): 047202.doi:10.7498/aps.64.047202
[12]	白继元, 贺泽龙, 李立, 韩桂华, 张彬林, 姜平晖, 樊玉环.两端线型双量子点分子Aharonov-Bohm干涉仪电输运. 必威体育下载 , 2015, 64(20): 207304.doi:10.7498/aps.64.207304
[13]	董海明.低温下二硫化钼电子迁移率研究. 必威体育下载 , 2013, 62(20): 206101.doi:10.7498/aps.62.206101
[14]	张飞鹏, 张忻, 路清梅, 刘燕琴, 张久兴.Ca位置换Fe的氧化物Ca1-xFexMnO3(x=00.12)的制备及电输运性能. 必威体育下载 , 2011, 60(8): 087205.doi:10.7498/aps.60.087205
[15]	丁磊, 王聪, 褚立华, 纳元元, 闫君.反钙钛矿Mn3AX化合物的晶格、磁性和电输运性质的研究进展. 必威体育下载 , 2011, 60(9): 097507.doi:10.7498/aps.60.097507
[16]	鲍志刚, 陈元平, 欧阳滔, 杨凯科, 钟建新.L型石墨纳米结的热输运. 必威体育下载 , 2011, 60(2): 028103.doi:10.7498/aps.60.028103
[17]	张飞鹏, 张忻, 路清梅, 张久兴.Ca3－x AgxCo4O9(x=0—0.05)氧化物的电输运性能. 必威体育下载 , 2010, 59(6): 4211-4215.doi:10.7498/aps.59.4211
[18]	宋超, 陈谷然, 徐骏, 王涛, 孙红程, 刘宇, 李伟, 陈坤基.不同退火温度下晶化硅薄膜的电学输运性质. 必威体育下载 , 2009, 58(11): 7878-7883.doi:10.7498/aps.58.7878
[19]	熊昌民, 孙继荣, 王登京, 沈保根.厚度与应变效应对La0.67Ca0.33MnO3薄膜电输运与居里温度的影响. 必威体育下载 , 2004, 53(11): 3909-3915.doi:10.7498/aps.53.3909
[20]	徐刚毅, 王天民, 何宇亮, 马智训, 郑国珍.纳米硅薄膜的低温电输运机制. 必威体育下载 , 2000, 49(9): 1798-1803.doi:10.7498/aps.49.1798

计量

文章访问数:2579
PDF下载量:72
被引次数:0

搜索

留言板