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二維VIA族化合物的熱電、壓電和自旋性質 版權信息
- ISBN：9787121487460
- 條形碼：9787121487460 ; 978-7-121-48746-0
- 裝幀：平塑
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
二維VIA族化合物的熱電、壓電和自旋性質 內容簡介
壓電和熱電材料通常因為低的壓電系數和熱電優值而限制其實際應用，本專著創新性地設計了多種由VIA族元素（S，Se和Te）組成的不同相結構二維材料，并采用**性原理系統性研究了穩定的二維VIA族化合物的相關物理性質，主要包括熱電、壓電性質和Rashba自旋劈裂等。VIA族元素組成材料具有天然的低晶格熱導率和大的熱電系數是理想的熱電材料。另外，Juans結構的設計打破了鏡面對稱和反演對稱誘導出大壓電系數和Rashba自旋劈裂效應，有利于開發高性能壓電和自旋電子材料。
二維VIA族化合物的熱電、壓電和自旋性質 目錄
目 錄
第1章 **性原理的計算方法 001
1.1 多粒子體系的薛定諤方程 002
1.2 近似基礎 002
1.2.1 Born-Oppenheimer近似 002
1.2.2 Hartree-Fock近似 003
1.3 密度泛函理論 005
1.3.1 Thomas-Fermi-Dirac近似 005
1.3.2 Hohenberg-Kohn定理 006
1.3.3 Kohn-Sham方程 007
1.3.4 交換關聯泛函 009
1.4 布洛赫理論 010
1.5 平面波基函數 011
1.6 贗勢 012
1.6.1 超軟贗勢（USPP） 013
1.6.2 投影綴加平面波（PAW）贗勢 014
1.7 相關計算軟件簡介 015
1.7.1 VASP 015
1.7.2 PHONOPY 016
1.7.3 BoltzTraP 016
1.7.4 TransOpt 017
1.7.5 ShengBTE 018
1.7.6 VASPKIT 019
1.7.7 PyProcar 020
1.7.8 Siesta 021
本章參考資料 021
第2章 熱電相關理論 027
2.1 熱電效應 028
2.1.1 Seebeck效應 028
2.1.2 Peltier效應 029
2.1.3 Thomson效應 029
2.1.4 湯姆遜（開爾文）關系 030
2.2 形變勢理論 030
2.3 電子的熱電輸運性質 031
2.3.1 玻爾茲曼輸運方程 031
2.3.2 電子弛豫時間 033
2.3.3 熱電器件工作原理及熱電優值 035
2.4 晶格熱導率的計算方法 037
2.4.1 迭代求解玻爾茲曼方程 037
2.4.2 Slack模型 038
2.4.3 Clarke模型 039
2.5 二維熱電材料的研究進展及優化方法 040
本章參考資料 042
第3章 壓電相關理論 047
3.1 壓電效應及其原理 048
3.2 壓電系數的計算方法 049
3.2.1 貝里相近似理論 050
3.2.2 密度泛函微擾理論（DFPT） 051
3.2.3 二維材料壓電系數的計算過程 053
3.3 二維壓電材料的研究進展及優化方法 056
本章參考資料 060
第4章 二維ⅥA族材料晶體結構設計 069
4.1 石墨烯（Graphene） 070
4.1.1 石墨烯的結構和性質 070
4.1.2 石墨烯的合成 071
4.1.3 石墨烯的應用 071
4.2 過渡金屬雙硫化物（TMDCs） 071
4.2.1 過渡金屬雙硫化物晶體結構及其優異性能 071
4.2.2 過渡金屬雙硫化物的研究與應用 073
4.2.3 過渡金屬雙硫化物的合成方法 075
4.3 一元ⅥA族元素材料晶體結構設計 075
4.3.1 碲烯（Tellurene）和硒烯（Selenene） 075
4.3.2 碲烯的多層結構 078
4.4 二元和三元ⅥA族元素結構設計 080
本章參考資料 082
第5章 二維ⅥA族碲烯和硒烯的物理性質研究 087
5.1 概述 088
5.2 碲烯和硒烯晶體結構與穩定性 089
5.3 電子能帶和光學性質 092
5.4 遷移率 094
5.5 晶格熱導率和熱電優值 095
5.6 壓電性質 096
5.7 拓撲性質 098
本章參考資料 100
第6章 1T相二元ⅥA族化合物輸運性質的理論研究 105
6.1 研究背景和意義 106
6.2 計算模型和理論 107
6.3 結果與討論 108
6.3.1 結構與穩定性 108
6.3.2 電子性質 110
6.3.3 電輸運性質 112
6.3.4 熱輸運性質 118
6.4 本章小結 123
本章參考資料 124
第7章 Janus ⅥA族二元化合物壓電、熱電性質和Rashba效應的
理論研究 133
7.1 研究背景和意義 134
7.2 理論模型和計算細節 135
7.3 結果與討論 135
7.3.1 結構與穩定性 135
7.3.2 能帶結構及Rashba效應 137
7.3.3 自旋紋理和六邊形翹曲效應 141
7.3.4 雙軸應變對能帶及Rashba效應的調控 144
7.3.5 勢函數和局域電荷密度 149
7.3.6 壓電性質 150
7.3.7 熱電性質 153
7.4 本章小結 160
本章參考資料 161
第8章 Janus ⅥA族三元化合物的壓電、熱電性質和Rashba效應的
理論研究 171
8.1 引言 172
8.2 理論模型和計算細節 173
8.3 結果與討論 174
8.3.1 結構與穩定性 174
8.3.2 電子性質、Rashba自旋劈裂和自旋投影紋理 177
8.3.3 光吸收系數 182
8.3.4 壓電性質 183
8.3.5 電輸運性質 184
8.3.6 熱輸運性質 187
8.4 本章小結 192
本章參考資料 192
第9章 應變調控1T相ⅥA族化合物Se2Te和SeTe2熱電性質的
理論研究 201
9.1 研究背景和意義 202
9.2 理論方法和計算細節 203
9.3 結果與討論 203
9.3.1 穩定性和電子性質 203
9.3.2 電輸運性質 207
9.3.3 晶格熱導率 207
9.3.4 熱電優值（ZT） 212
9.4 本章小結 215
本章參考資料 216
第10章 ⅥA族元素的衍生物Janus CrXY（X, Y=S, Se, Te）的Rashba自旋分裂和壓電響應的研究 221
10.1 概述 222
10.2 Janus CrXY的穩定性 222
10.3 Janus CrXY的電子能帶結構 225
10.4 Rashba效應 229
10.5 壓電效應 234
10.6 本章小結 237
本章參考資料 238
第11章 ⅥA族元素的衍生物CrX2（X=S，Se，Te）的電子結構、
力學性能、壓電和熱輸運性能的研究 243
11.1 概述 244
11.2 CrX2的晶體結構和聲子譜雙軸應變調控 244
11.3 雙軸應變對CrX2電子能帶的調控 249
11.4 雙軸應變對CrX2機械性質的調控 251
11.5 雙軸應變對CrX2壓電系數的調控 254
11.6 雙軸應變調控CrX2的熱輸運性質 256
11.7 本章小結 257
本章參考資料 258
附錄A 關鍵詞索引 261
附錄B 部分輸入文件和晶體結構 265
第1章 **性原理的計算方法 001
1.1 多粒子體系的薛定諤方程 002
1.2 近似基礎 002
1.2.1 Born-Oppenheimer近似 002
1.2.2 Hartree-Fock近似 003
1.3 密度泛函理論 005
1.3.1 Thomas-Fermi-Dirac近似 005
1.3.2 Hohenberg-Kohn定理 006
1.3.3 Kohn-Sham方程 007
1.3.4 交換關聯泛函 009
1.4 布洛赫理論 010
1.5 平面波基函數 011
1.6 贗勢 012
1.6.1 超軟贗勢（USPP） 013
1.6.2 投影綴加平面波（PAW）贗勢 014
1.7 相關計算軟件簡介 015
1.7.1 VASP 015
1.7.2 PHONOPY 016
1.7.3 BoltzTraP 016
1.7.4 TransOpt 017
1.7.5 ShengBTE 018
1.7.6 VASPKIT 019
1.7.7 PyProcar 020
1.7.8 Siesta 021
本章參考資料 021
第2章 熱電相關理論 027
2.1 熱電效應 028
2.1.1 Seebeck效應 028
2.1.2 Peltier效應 029
2.1.3 Thomson效應 029
2.1.4 湯姆遜（開爾文）關系 030
2.2 形變勢理論 030
2.3 電子的熱電輸運性質 031
2.3.1 玻爾茲曼輸運方程 031
2.3.2 電子弛豫時間 033
2.3.3 熱電器件工作原理及熱電優值 035
2.4 晶格熱導率的計算方法 037
2.4.1 迭代求解玻爾茲曼方程 037
2.4.2 Slack模型 038
2.4.3 Clarke模型 039
2.5 二維熱電材料的研究進展及優化方法 040
本章參考資料 042
第3章 壓電相關理論 047
3.1 壓電效應及其原理 048
3.2 壓電系數的計算方法 049
3.2.1 貝里相近似理論 050
3.2.2 密度泛函微擾理論（DFPT） 051
3.2.3 二維材料壓電系數的計算過程 053
3.3 二維壓電材料的研究進展及優化方法 056
本章參考資料 060
第4章 二維ⅥA族材料晶體結構設計 069
4.1 石墨烯（Graphene） 070
4.1.1 石墨烯的結構和性質 070
4.1.2 石墨烯的合成 071
4.1.3 石墨烯的應用 071
4.2 過渡金屬雙硫化物（TMDCs） 071
4.2.1 過渡金屬雙硫化物晶體結構及其優異性能 071
4.2.2 過渡金屬雙硫化物的研究與應用 073
4.2.3 過渡金屬雙硫化物的合成方法 075
4.3 一元ⅥA族元素材料晶體結構設計 075
4.3.1 碲烯（Tellurene）和硒烯（Selenene） 075
4.3.2 碲烯的多層結構 078
4.4 二元和三元ⅥA族元素結構設計 080
本章參考資料 082
第5章 二維ⅥA族碲烯和硒烯的物理性質研究 087
5.1 概述 088
5.2 碲烯和硒烯晶體結構與穩定性 089
5.3 電子能帶和光學性質 092
5.4 遷移率 094
5.5 晶格熱導率和熱電優值 095
5.6 壓電性質 096
5.7 拓撲性質 098
本章參考資料 100
第6章 1T相二元ⅥA族化合物輸運性質的理論研究 105
6.1 研究背景和意義 106
6.2 計算模型和理論 107
6.3 結果與討論 108
6.3.1 結構與穩定性 108
6.3.2 電子性質 110
6.3.3 電輸運性質 112
6.3.4 熱輸運性質 118
6.4 本章小結 123
本章參考資料 124
第7章 Janus ⅥA族二元化合物壓電、熱電性質和Rashba效應的
理論研究 133
7.1 研究背景和意義 134
7.2 理論模型和計算細節 135
7.3 結果與討論 135
7.3.1 結構與穩定性 135
7.3.2 能帶結構及Rashba效應 137
7.3.3 自旋紋理和六邊形翹曲效應 141
7.3.4 雙軸應變對能帶及Rashba效應的調控 144
7.3.5 勢函數和局域電荷密度 149
7.3.6 壓電性質 150
7.3.7 熱電性質 153
7.4 本章小結 160
本章參考資料 161
第8章 Janus ⅥA族三元化合物的壓電、熱電性質和Rashba效應的
理論研究 171
8.1 引言 172
8.2 理論模型和計算細節 173
8.3 結果與討論 174
8.3.1 結構與穩定性 174
8.3.2 電子性質、Rashba自旋劈裂和自旋投影紋理 177
8.3.3 光吸收系數 182
8.3.4 壓電性質 183
8.3.5 電輸運性質 184
8.3.6 熱輸運性質 187
8.4 本章小結 192
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第9章 應變調控1T相ⅥA族化合物Se2Te和SeTe2熱電性質的
理論研究 201
9.1 研究背景和意義 202
9.2 理論方法和計算細節 203
9.3 結果與討論 203
9.3.1 穩定性和電子性質 203
9.3.2 電輸運性質 207
9.3.3 晶格熱導率 207
9.3.4 熱電優值（ZT） 212
9.4 本章小結 215
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10.1 概述 222
10.2 Janus CrXY的穩定性 222
10.3 Janus CrXY的電子能帶結構 225
10.4 Rashba效應 229
10.5 壓電效應 234
10.6 本章小結 237
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11.1 概述 244
11.2 CrX2的晶體結構和聲子譜雙軸應變調控 244
11.3 雙軸應變對CrX2電子能帶的調控 249
11.4 雙軸應變對CrX2機械性質的調控 251
11.5 雙軸應變對CrX2壓電系數的調控 254
11.6 雙軸應變調控CrX2的熱輸運性質 256
11.7 本章小結 257
本章參考資料 258
附錄A 關鍵詞索引 261
附錄B 部分輸入文件和晶體結構 265
展開全部
二維VIA族化合物的熱電、壓電和自旋性質 作者簡介
陳少波，男，中共黨員，四川大學理學博士，副教授，貴州師范大學兼職碩士生導師，新加坡科技設計大學訪問學者，安順學院中青年學術骨干。主要研究方向為計算凝聚態物理、材料模擬計算。近年來主持國家自然科學基金1項、地廳級課題4項（3項已結題），參與國家自然科學基金2項（其中面上項目1項）；發表核心以上論文30余篇（SCI 25篇），其中第一作者在Phys. Rev. B, Phys. Chem. Chem. Phys.，Vacuum, Nanotechnology, J Appl. Phys.，Eur. Phys. J Plus, Mater. Today Commun.等國際權威SCI期刊上共發表論文14篇，EI 1篇，中文核心2篇。擔任Phys. Chem. Chem. Phys., Eur. Phys. J Plus, Solid State Commun.等國際知名期刊審稿人。
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