2022年11月12日，计算材料学（英文）npj Computational Materials刊发了题为“Simultaneous enhancement in electrical conductivity and Seebeck coefficient by single- to double-valleytransition in a Dirac-like band”的最新研究成果。戴宇和周文江为共同第一作者，指导老师为刘德欢教授和杨荣贵教授。

 最近有研究在实验上成功获取n 型碲化锡（SnTe），并发现它具有较为良好的热电性能。但是它仍然存在很大的优化空间，需要找寻不同的方法改善其热电性能。

本文利用应变工程对n 型SnTe热电性能进行优化。当施加3%压缩应变时，在其导带中会出现由单谷向双谷的转变，通过紧束缚模型分析这是由压缩引起Sn-5s 轨道和具有不同角动量的Te-5p 轨道离域化所致。这个效应会极大的增加带边的电子态密度，使得压缩状态下SnTe的费米能级更加接近它，从而使电子具有更低的散射率。计算结果显示压缩产生的双谷会协同增加电导率和塞贝克系数，从而在5×10¹⁹ cm^–3掺杂浓度下将室温功率因子提高近4倍。此工作提出了一个通过调控导带底谷简并度来提高Dirac型半导体功率因子的可行路径。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41524-022-00927-z