课题组在节线半金属Nb3SiTe6的热电性质研究中取得重要进展

2020年09月24日

随着能源消耗的增大，寻求新的干净能源一直是研究热点。因此，研究新型材料的热电性质有重要意义。

常见的高性能热电材料具有窄带隙（室温下大约为10kBT），能带具有多能谷结构。Nb3SiTe6是一种新型的节线半金属，其能带结构的带隙约为0.24eV，并且能带中存在多能谷结构。作为一种层状材料，它可以用于制备薄层的微纳器件。基于以上原因，研究它的热电性质是非常重要的。在本文中，我们通过制备不同厚度的器件，利用PPMS研究不同厚度下电学和热电输运性质。研究发现，随着层数减少，系统中电声耦合会被抑制，和前人的电学研究结果一致。在热电方面，明显观察到薄层样品的塞贝克系数与温度成线性关系。同时，我们通过对比不同厚度的样品还发现，塞贝克系数的大小与载流子浓度存在特殊依赖关系。对于载流子浓度较小的器件，塞贝克系数随着载流子浓度增大而减小。当载流子浓度较大时，费米面将包含多个能带，能带间的声子散射会使塞贝克系数增大。此外，载流子浓度最高的样品表现出了极大的功率因数，这一数值与其他材料中的记录值接近。