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Si添加物对Li掺杂的Mg_2(Ge,Sn)热电性能的影响 被引量：3
1
作者 张勤勇 袁国才 +2 位作者 王俊臣 毛俊西 雷晓波 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第5期1-5,共5页
Mg_2(Ge,Sn)固溶体是一种环境友好型的中温(500~800 K)热电材料。目前n型Mg_2(Ge,Sn)热电材料的ZT值已经高达1. 4,但p型Mg_2(Ge,Sn)的ZT值仅为0. 5。本文在p型Mg1. 92Li0. 08Ge0. 4Sn0. 6中添加了少量Si元素以在材料中形成富Si相,利用... Mg_2(Ge,Sn)固溶体是一种环境友好型的中温(500~800 K)热电材料。目前n型Mg_2(Ge,Sn)热电材料的ZT值已经高达1. 4,但p型Mg_2(Ge,Sn)的ZT值仅为0. 5。本文在p型Mg1. 92Li0. 08Ge0. 4Sn0. 6中添加了少量Si元素以在材料中形成富Si相,利用其与基体的界面过滤低能载流子、降低热导率。采用两步固相反应、球磨和热压的方法制备Mg_(1.92)Li_(0.08)Ge_(0.4)Sn_(0.6-x)Si_x(x=0,0. 025,0. 05,0. 075,0. 1)样品,通过测试样品的热电输运参数,分析Si添加物对样品热电输运和性能的影响。结果表明:Si添加物能显著提高基体的功率因子,同时有效降低晶格热导率和电子热导率;最终,Mg1. 92Li0. 08Ge0. 4Sn0. 525Si0. 075的ZT最大值在723 K达到0. 75。 展开更多
关键词 mg2(ge Sn) 热电材料 热导率
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Mg_2Ge合金表面性质的第一性原理计算 被引量：2
2
作者 罗哲 朱虹 +1 位作者 应韬 曾小勤 《铸造技术》 CAS 2018年第6期1359-1363,共5页
镁锗合金有着良好的耐腐蚀性能,与其表面性质有着密切关系,但具体机制不明确。因此,基于电子密度泛函理论,计算了Mg_2Ge(100),(110),(111)面的表面能和电子亲合能。结果表明,Mg_2Ge最稳定的表面为(111)中的一种,其表面原子全由镁构成,... 镁锗合金有着良好的耐腐蚀性能,与其表面性质有着密切关系,但具体机制不明确。因此,基于电子密度泛函理论,计算了Mg_2Ge(100),(110),(111)面的表面能和电子亲合能。结果表明,Mg_2Ge最稳定的表面为(111)中的一种,其表面原子全由镁构成,第二层原子由锗原子构成,与实验报道Mg_2Ge的解离面为(111)面吻合。不同表面构型的电子亲合能差异很大,说明Mg_2Ge的腐蚀行为如腐蚀电位等应存在较强的各向异性。在理想界面中,镁的费米能级位于Mg_2Ge的导带底的下方,形成的肖特基能垒会阻碍电子由镁基体转移到Mg_2Ge,从而使镁锗合金表现出更好的耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 mg2ge 第一性原理计算 表面能 电子亲合能 腐蚀
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压力作用下Mg_2X(X=Si,Ge)相热力学性质的第一性原理研究
3
作者 张乐婷 赵宇宏 +3 位作者 孙远洋 邓世杰 吉如意 韩培德 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期8-15,共8页
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了压力作用下Mg_2Si和Mg_2Ge的结构、弹性和热力学性质。计算结果表明:0GPa压力作用下两者的晶格参数与实验值以及其他理论值吻合较好,且相对晶格常数a/a_0和晶胞体积V/V_0均随压力的增大而减... 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了压力作用下Mg_2Si和Mg_2Ge的结构、弹性和热力学性质。计算结果表明:0GPa压力作用下两者的晶格参数与实验值以及其他理论值吻合较好,且相对晶格常数a/a_0和晶胞体积V/V_0均随压力的增大而减小;在0~25GPa压力作用下,Mg_2Si和Mg_2Ge相体模量B、剪切模量G、杨氏模量E均随压力的增大而增大,材料的刚度和塑性均增强,当压力达到15GPa时,材料由脆性转变为延性。最后借助准谐德拜模型和Gibbs软件,研究了温度与压力对Mg_2Si和Mg_2Ge的德拜温度、体模量、热容和热膨胀系数的影响。 展开更多
关键词 第一性原理 mg2SI mg2ge 结构性质 弹性性质 热力学性质
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高压下锗化镁的金属化相变研究 被引量：1
4
作者 王君龙 张林基 +5 位作者 刘其军 陈元正 沈如 何竹 唐斌 刘秀茹 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第16期193-199,共7页
锗化镁是一种窄带半导体,压力作用可以使锗化镁导带底与价带顶的能隙变小.本文基于第一性原理计算了锗化镁在高压下的能带结构以及反萤石相(常压稳定相)和反氯铅矿相(高压相)的焓值,发现在7.5 GPa时反萤石结构锗化镁导带底与价带顶的能... 锗化镁是一种窄带半导体,压力作用可以使锗化镁导带底与价带顶的能隙变小.本文基于第一性原理计算了锗化镁在高压下的能带结构以及反萤石相(常压稳定相)和反氯铅矿相(高压相)的焓值,发现在7.5 GPa时反萤石结构锗化镁导带底与价带顶的能隙闭合,预示着半导体相转变为金属相,计算结果还预测在11.0 GPa时锗化镁发生从反萤石结构到反氯铅矿结构的相变.实验研究方面,本文采用长条形压砧在连续加压条件下测量了锗化镁高压下的电阻变化,采用金刚石对顶压砧测量了锗化镁的高压原位拉曼光谱,发现在8.7 GPa锗化镁的电阻出现不连续变化,9.8 GPa以上锗化镁的拉曼振动峰消失.由于金属相的自由电子浓度高会阻碍激发光进入样品,进而引起拉曼振动峰消失,因此我们推测锗化镁在9.8 GPa转变为金属相. 展开更多
关键词 锗化镁 金属化相变 高压拉曼 第一性原理计算
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Li嵌入Mg_2Ge的反应次序和电子结构变化 被引量：6
5
作者 刘慧英 朱梓忠 杨勇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期5182-5190,共9页
Mg2Ge有望成为新的锂离子电池负极材料.使用基于平面波展开的第一性原理赝势法,计算并得到了Li嵌入Mg2Ge负极材料时的反应次序.Li首先占据其中的间隙位置,占满间隙位置后随着嵌Li量的进一步增加,Li将逐步替位Mg2Ge中一半的Mg位置,直到生... Mg2Ge有望成为新的锂离子电池负极材料.使用基于平面波展开的第一性原理赝势法,计算并得到了Li嵌入Mg2Ge负极材料时的反应次序.Li首先占据其中的间隙位置,占满间隙位置后随着嵌Li量的进一步增加,Li将逐步替位Mg2Ge中一半的Mg位置,直到生成Li2MgGe.计算结果表明,在整个嵌Li过程中主体材料的体积先膨胀后收缩,体积胀缩量很大,这是导致Mg2Ge作为锂离子电池电极材料循环性能较差的重要原因.对材料电子结构的分析表明,随着Li嵌入量的增加,主体材料发生了从半导体性到金属性、又到半金属性的转化. 展开更多
关键词 锂离子电池 mg2ge 反应次序 电子结构
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