本文首先介紹了表征熱電性質(zhì)的一些物理量,包括電阻率、塞貝克系數(shù)、熱電功率因子、熱導(dǎo)率、能斯特系數(shù)等,以及影響它們的一些因素。通過介紹典型的熱電材料（比如和SnSe）的晶體結(jié)構(gòu),能帶結(jié)構(gòu),以及電學(xué)和熱學(xué)輸運性質(zhì),可以發(fā)現(xiàn)很多典型的熱電材料是拓撲材料。這個現(xiàn)象很明顯不是一個巧合,拓撲材料和熱電材料之間肯定存在某種聯(lián)系。從結(jié)構(gòu)上看,這兩種材料都需要重元素和窄帶隙的存在。但是,至今沒有一個明確的理論給出他們之間的關(guān)系。二維半導(dǎo)體黑磷有著類似石墨烯的層狀結(jié)構(gòu),加壓后會經(jīng)歷電子拓撲相變,由能帶半導(dǎo)體轉(zhuǎn)變?yōu)橥負浒虢饘?是一個很好的研究熱電輸運性質(zhì)和電子拓撲結(jié)構(gòu)關(guān)系的材料。本文主要研究了塊體黑磷的熱輸運性質(zhì),測量了在較寬溫區(qū)（2–30020K）和一定磁場范圍（0–920T）內(nèi)的電和熱輸運性質(zhì)。其中通過電輸運測量得出,在25020K以下顯示為空穴載流子為主的傳導(dǎo)行為,同時在低溫下有很高的遷移率（接近）。通過熱輸運的測量,我們觀測到了層內(nèi)熱導(dǎo)率在2520K時為18020W/mK。對黑磷而言,這是目前報道過的實驗數(shù)據(jù)中的最高值,但還遠小于理論計算值,表明除了本征的聲子倒逆散射過程（Umklapp20proc... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 熱電輸運性質(zhì)介紹
        1.1.1 塞貝克系數(shù)
        1.1.2 電導(dǎo)率
        1.1.3 熱導(dǎo)率
        1.1.4 熱電功率因數(shù)
        1.1.5 能斯特效應(yīng)
    1.2 影響熱輸運性質(zhì)的因素
        1.2.1 電子輸運
        1.2.2 雙極效應(yīng)
        1.2.3 聲子傳導(dǎo)
        1.2.4 聲子曳引
    1.3 典型的熱電材料
        1.3.1 Bi_2Te_3
        1.3.2 SnSe
    1.4 熱電材料與拓撲材料的關(guān)聯(lián)性
第2章 黑磷的熱電性質(zhì)研究
    2.1 黑磷的基本介紹
        2.1.1 黑磷的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展
        2.1.2 黑磷基本性質(zhì)
        2.1.3 黑磷在壓力下的拓撲相變
    2.2 黑磷的實驗細節(jié)
        2.2.1 樣品的處理及常壓下熱電輸運測量
        2.2.2 壓力下熱電輸運性質(zhì)的測量
    2.3 實驗數(shù)據(jù)討論
        2.3.1 電阻率及霍爾效應(yīng)
        2.3.2 熱導(dǎo)率
        2.3.3 熱電勢和能斯特效應(yīng)
        2.3.4 熱電功率因數(shù)和熱電性質(zhì)應(yīng)用的討論
        2.3.5 壓力下數(shù)據(jù)討論
第3章 總結(jié)
參考文獻
個人簡歷及發(fā)表文章目錄
致謝



本文編號：3178191