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![arXiv:2009.11916v4 [cond-mat.mtrl-sci] 2020 年 12 月 20 日](/simg/8\817874d8fdfcd7e71ef03934f5ed2f9c3a5455b3.webp)
arXiv:2009.11916v4 [cond-mat.mtrl-sci] 2020 年 12 月 20 日
在过去的几十年中，研究人员一直致力于多功能材料的研究，这些材料可用于自旋电子学、光电子学、热电 (TE) 等各种应用。随着对绿色能源需求的激增，TE 材料因其在能源消耗时将相对较小的废热转化为有用能量的能力而受到广泛考虑。已经探索了多种材料用于潜在的半金属和 TE 设备，例如有机 1、硫族化物 2,3、方钴矿 4–6、氧化物 7–12、混合钙钛矿 13–15、三点金属 16、三元化合物 17 和半 Heusler (hH) 合金 18–29。其中，Heusler 化合物自 1903 年发现以来，由于其简单的晶体结构和迷人的特性（包括磁性、半金属性、超导性、光电性、压电半导体、热电性、拓扑绝缘体和半金属 30–38 ），获得了更多的关注。热电材料被应用于日常生活中，以满足全球化社会日益增长的能源需求。高效的 TE 设备（冷却器、发电机、温度传感器等）可以利用大量浪费的热能来发电，反之亦然 39,40 。为此，设备需要更大的性能系数（ZT），这取决于由以下定义的传输特性 41,42
对磁性和电子传输属性的非化学计量效应fe $ _2 $ val $ _ {1.35} $和ni $ _2 $ val：比较研究
密度功能理论（DFT）计算证实了结构有序的Fe 2 Val Heusler合金是非磁性窄间隙半导体。这种化合物很容易在具有高浓度的抗铁矿缺陷的各种无序相中结晶。我们研究结构障碍对全赫斯勒合金Fe 2 val的电子结构，杂志和电子传输特性及其远程计时量当量的Fe 2 Val 1的影响。35。与从头算计算有关的数据分析表明，反静脉疾病的出现主要是由于FE-V和Fe-Al化学计量变化引起的。弱磁性Fe 2 Val 1的数据。35关于Ni 2 Val。Fe 2 Val 1。 35可以分类为具有明显的自旋式贡献的几乎铁磁金属，但是，这对其热电特性没有主要影响。 FE样品的优异ZT形状分别为300 K约0.05，Ni One的数字分别为0.02。 但是，有记录在Fe / V站点交换产生的狭窄D频段可能是Fe 2 Tial 1的物理性质的异常温度依赖性。 35合金，强度相关的电子系统的特征。 为例，Fe 2 Val 1的磁敏感性。 35表现出griffins阶段的奇异性特征，在T G〜200 k下方是一种不均匀的电子状态。我们还进行了数值分析，该数值分析支持griffins phos phos phop phop peracario。Fe 2 Val 1。35可以分类为具有明显的自旋式贡献的几乎铁磁金属，但是，这对其热电特性没有主要影响。FE样品的优异ZT形状分别为300 K约0.05，Ni One的数字分别为0.02。但是，有记录在Fe / V站点交换产生的狭窄D频段可能是Fe 2 Tial 1的物理性质的异常温度依赖性。35合金，强度相关的电子系统的特征。为例，Fe 2 Val 1的磁敏感性。35表现出griffins阶段的奇异性特征，在T G〜200 k下方是一种不均匀的电子状态。我们还进行了数值分析，该数值分析支持griffins phos phos phop phop peracario。
固体中磁相互作用的定量理论
在本报告中，我们回顾了磁性材料间原子间交换的明确计算方法。这涉及通常称为海森堡交换，dzyaloshinskii-moriya相互作用和各向异性对称交换的交换机制。详细介绍了电子结构的微观理论（例如密度功能理论或动态均值理论）和原子间交换之间的联系。提取涉及数千原子的有效自旋哈密顿量的信息的不同方面，考虑到明显较少的原子（1-50），从电子结构计算中提取了数千个原子。提出了大量材料交换相互作用的示例，其中涉及3D时期的重元素，过渡金属之间的合金，助母子化合物，多层系统以及底物上的叠加剂和叠加剂，过渡金属氧化物，4F元素，4F元素，磁性
钛基氯钙钛矿 XTiCl3（X = Rb、Cs）的结构、光电和热电性能研究：第一性原理计算
自旋电子学应用基于半金属性。这是一种新兴现象，指化合物在一个自旋通道中表现出金属性质，而在相反的自旋通道中表现出绝缘或半导体性质。6 半金属 (HM) 化合物于 1980 年被发现，在过去十年中，人们在理论和实验上对自旋注入进行了广泛的研究。7 – 12 这是一种普遍存在的现象，已在多种其他材料中观察到，包括 Heusler 合金、过渡金属氧化物和稀磁半导体 13 – 19 HM 的自旋相关独特性质为构建新型设备提供了机会，例如磁传感器和非挥发性磁性随机存取存储器，它们在自旋极化和微电子的综合作用下运行。20,21
脉冲磁场中多热材料的高级表征
多热效应是指在同时或依次施加或去除外部刺激的情况下，材料的温度或熵发生变化。其前提条件是材料具有多种铁性状态。但很少有报道直接测量这种效应。现在，出于这个原因，我们构建了一个测量装置，可以同时确定脉冲磁场和单轴载荷影响下的绝热温度变化。我们选择全 d 金属 Heusler 合金 Ni-Mn-Ti-Co 进行首次测试，因为它具有增强的机械性能和巨大的磁热效应和弹热效应。Ni-Mn-Ti-Co 暴露于高达 10 T 的脉冲磁场和高达 80 MPa 的单轴应力，并测量相应的绝热温度变化。利用我们的新实验工具，我们能够更好地了解多热材料并确定它们对不同刺激的交叉耦合响应。
21K20508
研究成果の概要（英文）：我探索并开发了一种新型的三次立方相，用于铁磁性小啤酒化合物MN2FEGA（MFG），其最终目的是将此材料与2D材料（例如用于旋转光子应用）的2D材料耦合。这种新开发的材料显示了用于自旋应用的几种有利特性，包括：显着的垂直磁各向异性（PMA），高化学订购和高自旋极化。这些特性展示了一种适用于磁性随机访问记忆（MRAM）等自旋应用的材料。这些结果导致了目前正在审查的出版物，收到了积极的反馈，并将很快发表。此外，这些结果已为目前正在印刷的情况下获得了立方MFG/CR/MGO缓冲层的专利。最后，这些结果已在几个全国性的会议上提出，并引起了Spintronics社区的重大关注。
信息手册-2024 - 科克拉贾尔 CIT 入学申请
可持续食品包装与保鲜、食品废弃物价值化与管理、农业机械设计与开发、食品热加工和非热加工、水稻科学与淀粉改性、未开发植物的利用、食品安全生物传感器、功能性食品与营养保健品机械工程厌氧消化、生物炭、太阳能光伏/热物理铁磁赫斯勒合金。化学异相催化、多孔材料、绿色材料、纳米复合材料、废物管理、光催化、精细化学品、平台/中间化学品、染料降解、生物燃料、无机金属配合物的合成及其应用、分子结构、构象、弱相互作用、生物活性分子的金属配合物的计算研究。数学等离子体物理、流体动力学、数论、中智集与逻辑、模糊数学、拓扑学、数学教育人文与社会科学
绝热横向热电转换通过人工倾斜多层的热电流操纵增强
我们在现象学上制定并在实验上观察到通过人工倾斜多层（ATML）中的热电流重新定位增强了绝热的热电转换。通过交替堆叠具有不同导电性的两种材料，并相对于纵向温度梯度旋转其多层结构，诱导导热性张量中的非分子分量。这种非对角线热传导（ODTC）在绝热条件下产生有限的横向温度梯度，并在绝热条件下产生了seebeck效应诱导的热电器，该温度是由异热横向热电器上置于由外diagonal驱动的热量热电器上的。在这项研究中，我们计算和观察包括热电CO 2 MNGA Heusler合金和BI 2-A SB A TE 3化合物的ATML中的二维温度分布以及所得的横向热电器。通过将倾斜角从0°更改为90°，横向温度梯度显然出现在中间角度，横向热电图在CO 2 MNGA/BI 0.2 MNGA/BI 0.2 SB 1.8 TE 3 te 3 te 3 te的ATML中以45°的倾斜度为45°的ATML，均来自45°的贡献。这种从ODTC得出的混合动作导致横向热电转化率最大降低效率的显着差异从等热极限的3.1％到绝热极限的8.1％。
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Ti 2 Fex（X = SI，GE和SN）的结构，机械，电子和晶格动力学性质已通过基于密度功能理论的第一原理计算探索。已经计算出这些Al Loys的平衡晶格常数，散装模量，电子带结构和磁矩值与先前的研究一致。计算了几个机械参数，例如弹性常数C IJ，Bulk Modulus B，Young Modulus E，剪切模量G和Poisson的比率υ，并基于这些计算，检查了机械稳定性。总磁矩的计算值与现有的理论数据密切一致，并符合Slater-Pauling规则。从其计算出的电子带结构Ti 2 Fesi，Ti 2 Fege和Ti 2 Fesn中被发现为平衡晶格常数的半金属合金，少数旋转能量间隙分别为0.820、0.850，0.850和0.780 eV。通过直接方法进行了完整的声子光谱及其这些合金状态的总密度和部分密度。计算出的声子频谱指出了这些合金的动态稳定度。此外，使用GIBBS2代码在Debye模型中研究了热力学特性，例如热容量，热膨胀，熵和Grüneisen参数，该代码具有从0到1500 k的一系列温度。
https://doi.org/10.1038/s41560-023-01285-w
[1] R. He, G. Schierning, K. Nielsch, 热电器件：器件、架构和接触优化综述, 3(4) (2018) 1700256。[2] L. Yin, F. Yang, X. Bao, W. Xue, Z. Du, X. Wang, J. Cheng, H. Ji, J. Sui, X. Liu, Y. Wang, F. Cao, J. Mao, M. Li, Z. Ren, Q. Zhang, 一种用于发电的高性能热电模块设计的通用方法, Nature Energy (2023)。 [3] A. Sankhla, H. Kamila, H. Naithani, E. Mueller, J. de Boor, 论 Mg2(Si,Sn)中 Mg 含量的作用：通过原位表征和建模评估其对电子传输的影响并估算相宽度, Materials Today Physics 21 (2021) 100471。[4] Y. Zheng, XY Tan, X. Wan, X. Cheng, Z. Liu, Q. Yan, 用于热电应用的 Bi2Te3 基材料的热稳定性和机械响应, ACS Appl Energ Mat 3(3) (2020) 2078-2089。 [5] GQ Lu, JN Calata, G. Lei, X. Chen, 低温无压烧结技术在半导体器件高性能高温互连中的应用, 2007 年微电子和微系统热、机械和多物理模拟实验国际会议. EuroSime 2007, 2007, pp. 1-5. [6] R. Liu, Y. Xing, J. Liao, X. Xia, C. Wang, C. Zhu, F. Xu, Z.-G. Chen, L. Chen, J. Huang, S. Bai, 基于高性能半 Heusler 热电发电机的热惰性和欧姆接触界面, Nature Communications 13(1) (2022) 7738。[7] S. Tumminello, S. Ayachi, SG Fries, E. Müller, J. de Boor, 热力学计算在实际 TEG 设计中的应用：Mg2(Si0.3Sn0.7)/Cu 互连, Journal of Materials Chemistry A 9(36) (2021) 20436-20452。 [8] S. Ayachi、R. Deshpande、P. Ponnusamy、S. Park、J. Chung、S. Park、B. Ryu、E. Müller、J. de Boor，《点缺陷与接触电极选择的相关性：以 Ag 为例用于 Mg2(Si,Sn) 基热电发电机》，《材料今日物理》16 (2021) 100309。