稀土-铱-锑合金热电材料的结构与量子化学计算研究

doi:10.3969/j.issn.1001-246X.2000.01.003

计算物理 ›› 2000, Vol. 17 ›› Issue (S1): 6-10.DOI: 10.3969/j.issn.1001-246X.2000.01.003

稀土-铱-锑合金热电材料的结构与量子化学计算研究

闵新民, 安继明, 南策文

武汉工业大学材料复合新技术国家重点实验室, 湖北武汉 430070

收稿日期:1999-07-12 修回日期:1999-10-21 出版日期:2000-12-25 发布日期:2000-12-25
作者简介:闶新民(1955~),男,湖北,教授,博士,主要从事计算材料科学的研究
基金资助:
国家杰出青年基金资助项目(59825102);湖北省自然科学基金资助项目(98J028)

QUANTUM CHEMISTRY STUDY ON STRUCTURAL CHARACTERISTICS OF THERMOELECTRICS OF RARE EARTH-Ir-Sb ALLOYS

MIN Xin-min, AN Ji-ming, NAN Ce-wen

National Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, P R China

Received:1999-07-12 Revised:1999-10-21 Online:2000-12-25 Published:2000-12-25

摘要/Abstract

摘要： 应用离散变分X_α量子化学计算方法,研究了IrSb₃,Ir₄NdGe₃Sb₉和Ir₄SmGe₃Sb₉三个skutterudites的组成、结构、化学键和热电性能之间的关系。对Ir₄NdGe₃Sb₉和Ir₄SmGe₃Sb₉,用多个模型研究了稀土元素振动的结构。计算结果表明,稀土原子靠近Ge原子的模型比靠近Sb原子的模型更为稳定,热导率也较低。Ir₄NdGe₃Sb₉的共价键比Ir₄SmGe₃Sb₉弱,Ir₄NdGe₃Sb₉和Ir₄SmGe₃Sb₉的共价键又比IrSb₃弱,与热导率的实验测量结果一致。

关键词: skutterudite, 热电材料, 结构与性能, 量子化学计算

Abstract: The correlation among composition, structure, chemical bond and thermoelectric property of skutterudites of IrSb₃, Ir₄NdGe₃Sb₉ and Ir₄SmGe₃Sb₉ is studied using SCF-DV-X_α method, one of calculation methods in quantum chemistry. Ir₄NdGe₃Sb₉ and Ir₄SmGe₃Sb₉ are calculated with several models for investigating the "rattling" patterns. The results show that the model with rare earth near to Ge is more stable than that with rare earth near to Sb, and the former is with lower thermal conductivity. The covalent bonds of Ir₄SmNdGe₃Sb₉ are weaker than those of Ir₄SmGe₃Sb₉, and those of Ir₄NdGe₃Sb₉ and Ir₄SmGe₃Sb₉ are both weaker than those of IrSb₃, which is consistent with the experimental result of thermal conductivity.

Key words: skutterudite, thermoelectrics, structure and property, quantum chemistry calculation

中图分类号:

O641.12⁺1

闵新民, 安继明, 南策文. 稀土-铱-锑合金热电材料的结构与量子化学计算研究[J]. 计算物理, 2000, 17(S1): 6-10.

MIN Xin-min, AN Ji-ming, NAN Ce-wen. QUANTUM CHEMISTRY STUDY ON STRUCTURAL CHARACTERISTICS OF THERMOELECTRICS OF RARE EARTH-Ir-Sb ALLOYS[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2000, 17(S1): 6-10.

[1]	何志伟, 张秀荣. (BN)₂₅团簇的结构与性能[J]. 计算物理, 2019, 36(2): 219-224.
[2]	王文华, 赵国军, 王舒东. β型锑烯热电输运性质的第一性原理研究[J]. 计算物理, 2018, 35(3): 365-372.
[3]	姜洪义, 刘琼珍, 张联盟, 闵新民. Mg-Si基热电材料量子化学计算[J]. 计算物理, 2004, 21(5): 439-442.
[4]	李北星, 冯修吉, 闵新民. 铝酸盐水泥矿物结构与性能的量子化学计算研究[J]. 计算物理, 1998, 15(6): 757-760.
[5]	闵新民, 蔡克峰, 南策文. 碳化硼、磷化硼与砷化硼的结构计算与热电性能研究[J]. 计算物理, 1998, 15(4): 445-450.
[6]	闵新民, 邓志平, 蔡克峰, 李嘉宇. 铁铝酸盐水泥矿物结构、性能与量子化学计算研究[J]. 计算物理, 1997, 14(S1): 669-670,668.
[7]	闵新民, 邓志平, 赵修建. 氮氧化硅与氧化硅玻璃结构,性能与量子化学计算研究[J]. 计算物理, 1997, 14(2): 242-246.
[8]	闵新民, 邓志平, 李嘉宇, 袁润章. 碳化钛与氮化钛类陶瓷材料结构、性能与量子化学计算研究[J]. 计算物理, 1997, 14(1): 1-5.
[9]	闵新民, 邓志平, 李嘉宇, 赵修建. Te-Se-I玻璃及添加As和Ge元素的结构、性能与量子化学计算研究[J]. 计算物理, 1997, 14(1): 111-114.

稀土-铱-锑合金热电材料的结构与量子化学计算研究

QUANTUM CHEMISTRY STUDY ON STRUCTURAL CHARACTERISTICS OF THERMOELECTRICS OF RARE EARTH-Ir-Sb ALLOYS

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 9

编辑推荐

Metrics

作者中心

审稿中心

期刊浏览

期刊介绍