《基於石墨烯的熱電功能器件的理論研究》是依託東南大學，由郝雷擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於石墨烯的熱電功能器件的理論研究
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：郝雷
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
石墨烯的熱電輸運性質最近引起了廣泛的關注。理論預言雙層石墨烯在兩層間的外加偏置電壓作用下熱功率會有很大的提升，引起了很多關注。該預言目前已經被實驗證實。另外,石墨烯納米帶也表現出作為熱電功能材料的潛力。我們將進一步從理論上研究如何用石墨烯製備出具有實際套用價值的熱電功能器件。為了達到這個目的，最關鍵的一點是要找到可用於降低石墨烯的熱導率的方法。我們將研究各種可能途徑對石墨烯熱導率的影響，包括向石墨烯中引入雜質和缺陷、增大石墨烯納米帶的邊界粗糙度，以及將石墨烯和其他材料構成異質結結構等。同時計算在經過上述的相應變化後石墨烯材料的熱功率和電導，可以確定它們的熱電性能（ZT因子）。在以上計算的基礎上，我們可以從理論上分析如何設計出具有實際套用價值的基於石墨烯的熱電功能器件。
結題摘要
本項目研究了提高石墨烯材料的熱電性能，以得到具有實際套用價值的熱電功能器件的可能性。我們研究了兩類系統：石墨烯塊體材料以及石墨烯納米帶。對於體材料的計算，我們首先推廣了之前關於電荷輸運性質的工作，考慮了包括短程無序和長程帶電雜質散射在內的雜質勢對於石墨烯熱電輸運性質的影響。對於聲子熱輸運的計算仍在進行中。對於石墨烯納米帶，之前構想的一些可以開展的工作後來被其它研究組完成，但結果並沒有顯示出良好的熱電性能。總而言之，本項目還有大量後續工作要做。
