As estruturas cristalinas do tipo pirita de ZnSe 2 . Crédito:JIA Tiantian
Recentemente, um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Zhang Yongsheng do Instituto de Física do Estado Sólido, Os Institutos de Ciências Físicas de Hefei explicaram com sucesso os novos mecanismos físicos por trás do ZnSe do tipo pirita 2 .
ZnSe do tipo pirita 2 composto foi previsto como uma forte anarmonicidade e termelétrica promissora pela mesma equipe no início deste ano, enquanto o mecanismo físico subjacente por trás do composto permaneceu ambíguo.
Os pesquisadores analisaram os espectros vibracionais e as propriedades elétricas do ZnSe 2 , e verificou suas propriedades termoelétricas.
Suas descobertas mostraram que os espectros vibracionais de ZnSe 2 foram caracterizados por ambos os modos de fônon óptico de alta frequência isolados devido ao alongamento dos dímeros Se-Se, e os modos de fônon óptico de baixa frequência com uma forte anarmonicidade devido aos modos de chocalho dos átomos de Zn, especialmente as rotações dos átomos de Zn em torno desses dímeros.
Portanto, eles propuseram que a existência de dímeros Se-Se localizados leva à forte anarmonicidade dos modos de fônons ópticos de baixa frequência e à baixa condutividade térmica.
Além disso, sua análise de propriedades eletrônicas mostrou que ZnSe 2 possuía as isosuperfícies de energia complexas de ambas as bandas de valência e condução perto do nível de Fermi, que poderia contribuir para as propriedades de transporte elétrico promissoras de ZnSe tipo p e tipo n 2 . As baixas condutividades térmicas e propriedades promissoras de transporte elétrico levaram a uma grande figura termelétrica de mérito de ZnSe 2 para dopagem tanto do tipo p (ZT =2,21) como do tipo n (ZT =1,87).
Seus estudos revelaram o efeito do mecanismo físico por trás desse fenômeno termoelétrico, que poderia ser usado para orientar os pesquisadores a buscar materiais termoelétricos promissores contendo fortes dímeros não metálicos.
