RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Челябинский физико-математический журнал // Архив

Челяб. физ.-матем. журн., 2025, том 10, выпуск 2, страницы 374–383 (Mi chfmj450)

Физика

X$_{2}$CsBi (X = Li, K, Na, Rb) Heusler alloys as the prospective materials for thermoelectric applications

[Сплавы Гейслера X$_{2}$CsBi (X = Li, K, Na, Rb) как перспективные материалы для термоэлектрических приложений]

V. D. Buchelnikov, V. V. Sokolovskiy, A. A. Enenko, M. V. Matyunina

Chelyabinsk State University, Chelyabinsk, Russia

Аннотация: С использованием теории функционала плотности, квазигармонического приближения Дебая и транспортного уравнения Больцмана при постоянном времени релаксации электронов исследована термоэлектрическая эффективность сплавов Гейслера X$_2$CsBi (X = Li, Na, K и Rb). Для всех исследуемых соединений получены низкие значения решёточной теплопроводности $\kappa_{\rm lat}$, которые ниже 1 Втм$^{-1}$К$^{-1}$ во всём диапазоне температур. Рассчитанные значения $\kappa_{\rm lat}$ при комнатной температуре сотавили 0.57, 0.51, 0.42 и 0.28 Втм$^{-1}$К$^{-1}$ для Na$_2$CsBi, K$_2$CsBi, Li$_2$CsBi и Rb$_2$CsBi соответственно. Показано, что коэффициент термоэлектрический добротности ZT составляет 0.45, 1.2 и 2.46 для Li$_2$CsBi, K$_2$CsBi и Rb$_2$CsBi при соответствующем легировании сплавов примесями p-типа (дырочного). Большие значения термоэлектрической добротности делают эти сплавы перспективными материалами для термоэлектрических приложений при комнатных температурах.

Ключевые слова: сплавы Гейслера, термоэлектричество, теория функционала плотности, транспортное уравнение Больцмана, термоэлектрическая добротность.

УДК: 537.638.5

Поступила в редакцию: 19.04.2025
Исправленный вариант: 31.05.2025

Язык публикации: английский

DOI: 10.47475/2500-0101-2025-10-2-374-383



© МИАН, 2025