一種通過WIEN2K軟件預(yù)測(cè)碲化鉍熱電轉(zhuǎn)換功率因子的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種通過WIEN2K軟件預(yù)測(cè)碲化鉍熱電轉(zhuǎn)換功率因子的方法，屬于計(jì)算材料學(xué)領(lǐng)域。WIEN2K軟件用密度泛函理論計(jì)算固體電子結(jié)構(gòu)的方法是一個(gè)基于化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)計(jì)算的方法，且考慮了相對(duì)論效應(yīng)，該方法是現(xiàn)在精度最高的密度泛函計(jì)算方法之一。本發(fā)明專利技術(shù)通過WIEN2K軟件的精確理論計(jì)算來預(yù)測(cè)熱電材料的功率因子，其計(jì)算結(jié)果可以用來指導(dǎo)如何通過摻雜改性來得到最高的熱電轉(zhuǎn)換功率因子，具有周期短、成本低的特點(diǎn)。該方法通過調(diào)整輸入?yún)?shù)也易于推廣到其它熱電材料研究的配方設(shè)計(jì)階段。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種通過WIEN2K軟件來預(yù)測(cè)碲化鉍熱電轉(zhuǎn)換功率因子的方法，步驟如下：1)、建模：設(shè)定熱電材料Bi2Te3的晶格常數(shù)a=b=0.1395nm，c=3.0440nm；2)、計(jì)算初始化X?nn命令：設(shè)置建模體系中原子和原子之間的間距：Bi?Bi間距0.1395nm、Bi?Te間距3.0440nm、Te?Te間距0.1395nm；X?sgroup命令：用來確定初始化操作中計(jì)算體系所屬的空間群，使用默認(rèn)值；X?symmetry命令：以空間群的數(shù)值來尋找體系對(duì)稱性，使用默認(rèn)值；X?lstart命令：選擇交互關(guān)聯(lián)勢(shì)能近似法則為GGA?PBE；設(shè)置最大馬芬廷半徑為2.42?a.u.，最大波數(shù)為773以及對(duì)應(yīng)的平面波截?cái)嗄転?7.0Ry；KGEN：設(shè)置需要計(jì)算處理的不可約布里淵區(qū)中的k點(diǎn)數(shù)量為110；X?dstart:利用以上設(shè)置的參數(shù)來產(chǎn)生計(jì)算時(shí)所需要的電子初始化密度；3）、電子自洽計(jì)算即SCF計(jì)算：對(duì)SCF計(jì)算進(jìn)行設(shè)置：考慮到Bi、Te屬于重元素原子，勾選‘考慮電子自旋軌道耦合的影響’選項(xiàng)；指定計(jì)算收斂方式為能量收斂于0.0001Ry；代入步驟1）,2）設(shè)置的參數(shù)來自洽求解Kohn?Sham方程組，得到優(yōu)化的波函數(shù)和電荷密度分布函數(shù)；4）、結(jié)果處理首先點(diǎn)擊LAPW2的非SCF計(jì)算項(xiàng)，然后計(jì)算總的態(tài)密度和分態(tài)密度，最后用plot命令畫出態(tài)密度圖；根據(jù)熱電材料Bi2Te3的基本晶格特征選擇在第一布里淵區(qū)內(nèi)所需要考察的k點(diǎn)路徑，路徑通過使用Linux下的一個(gè)可視化軟件Xcrysden進(jìn)行設(shè)置；點(diǎn)擊LAPW1項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算，之后插入Fermi能級(jí)數(shù)值0eV，得出以Fermi能級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)的能量分布，最后使用plot命令畫出能帶圖；將計(jì)算得到的態(tài)密度計(jì)算結(jié)果、能帶結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果代入WIEN2K軟件附帶的玻爾茲曼程序計(jì)算模塊，通過該程序計(jì)算得到Bi2Te3熱電材料在300K時(shí)的功率因子S2σ相對(duì)于其化學(xué)勢(shì)μ變化的曲線。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉豐銘，王自昱，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：湖北工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖北;42