热电材料物理化学

本书围绕热电材料性能优化的物理和化学基础，系统介绍了热电材料的晶体结构和化学键、点缺陷和掺杂、电子能带结构、异质结和超晶格等对电子和声子输运影响的新规律、新效应和新机制，以及协同调控电热输运优化热电性能的策略，同时也介绍了热电材料中电子和声子的动力学过程与电热输运方面的近期新研究进展。本书是作者在热电材料物理和化学领域近20年来原创性研究成果的系统总结，同时也汇聚了国内外同行的近期新研究进展，对该领域的发展具有重要的推动作用和学术参考价值。

目录
前言
第1章 绪论1
1.1 热电材料电热输运的物理基础1
1.1.1 热电基本物理效应1
1.1.2 关键热电参数4
1.1.3 热电输运参数的物理模型7
1.2 热电材料电热输运的化学基础15
1.2.1 化学键和晶体结构与电输运15
1.2.2 化学键和晶体结构与热输运19
参考文献20
第2章 晶体结构和化学键调控电热输运23
2.1 引言23
2.2 晶体结构调控23
2.2.1 理想热电材料对晶体结构的要求23
2.2.2 Cu-Fe-S体系的晶体结构调控与电热输运24
2.2.3 Ge1–xMnxTe化合物的晶体结构调控与电热输运27
2.2.4 GeSe1–xTex化合物的晶体结构调控与电热输运33
2.3 化学键调控36
2.3.1 化学键设计准则36
2.3.2 CoSb3化合物的化学键调控与电热输运37
2.3.3 BaAg2SnSe4化合物的化学键调控与电热输运42
2.3.4 CuFeS2化合物的化学键调控与电热输运45
2.3.5 SnS和BaSnS2化合物的化学键调控与电热输运47
参考文献58
第3章 点缺陷和掺杂调控电热输运61
3.1 点缺陷和掺杂元素设计61
3.1.1 点缺陷种类与电热输运61
3.1.2 掺杂元素的设计优化62
3.2 本征点缺陷63
3.2.1 Bi2Te3化合物的本征点缺陷与电热输运63
3.2.2 SnTe化合物的本征点缺陷与电热输运72
3.2.3 Mg2Si1–xSnx化合物的本征点缺陷与电热输运76
3.3 掺杂79
3.3.1 深浅能级掺杂与电热输运79
3.3.2 共振能级掺杂与电热输运93
参考文献96
第4章 电子能带结构调控电热输运100
4.1 能带结构设计和计算100
4.1.1 能带结构与电输运性质100
4.1.2 能带结构计算方法104
4.2 导带结构调控与电热输运106
4.2.1 Mg2Si1–xSnx化合物的导带结构调控与电热输运106
4.2.2 Co1–xNixSbS化合物的导带结构调控与电热输运116
4.3 价带结构调控与电热输运121
4.3.1 Mn与Sb双掺杂GeTe化合物的价带结构调控与电热输运121
4.3.2 PbTe化合物的价带结构调控与电热输运126
4.3.3 PbSe化合物的价带结构调控与电热输运129
4.3.4 SnTe化合物的价带结构调控与电热输运132
参考文献136
第5章 界面结构调控电热输运139
5.1 引言139
5.2 块体材料中的界面140
5.2.1 同质界面结构140
5.2.2 异质界面结构149
5.3 薄膜材料中的界面167
5.3.11 T′-MoTe2基异质结的电子结构调控167
5.3.2 超晶格薄膜的热电输运优化172
5.3.3 超薄层(Bi,Sb)2Te3薄膜中拓扑表面态优化热电输运182
参考文献185
第6章 热电材料载流子和声子动力学过程190
6.1 载流子和声子动力学特点190
6.1.1 载流子动力学过程190
6.1.2 声子动力学过程191
6.2 辐射脉冲作用下的响应规律及机制192
6.2.1 热电材料中的相干声子192
6.2.2 热电材料的太赫兹光谱194
6.3 相互作用的微观动力学过程及电热输运机制198
6.3.1 Bi2Te3基热电材料201
6.3.2 PbTe基材料204
6.3.3 ABTe2化合物207
参考文献216
第7章 总结和展望218