应变调控SnSe电子结构
SnSe是一种很好的层状热电材料。在二维热电材料SnSe中理论设计实现了通过施加应力对材料电子结构进行调控，进而影响材料热电性质的目的。团队通过DFT和GW计算研究了SnSe高温相和低温相的电子结构。由于电子结构带边由不同的原子轨道所控制，所以他们对不同方向的应变反应不同。通过操控应变的大小和方向，我们可以实现半导体-金属以及间接-直接带隙的转变。进一步通过多谷电子结构数据分析，揭示了热电ZT优值也可以通过施加应变来进行优化。该成果为实验上操控SnSe电子结构提供了理论参考，同时也为优化SnSe热电ZT优值提供了指导方向。表明课题组在材料基因组工程集成计算研究领域又获重要进展。
电子结构带边控制，甚至到材料电子，输运和光学性质，在大范围应用中对材料设计和优化是相当重要的。层状结构SnSe，具有丰富的化学键，给我们提供了一个独特的系统来应变控制和活性调控带边电子结构。结果显示，带隙的大小和性质（比如直接-间接）都可以通过一个温和的应变来调控。带隙可以在0-1.2eV这个宽范围内进行有效调节。更加有趣的是，我们提出应变能够作为一种有效地方法来实现多谷电子结构，提供了另外一种优化SnSe电子和输运应用的机制。
我们的这一研究成果发表在凝聚态物理学期刊《物理评论应用》 Physical Review Applied上, Yabei Wu, Weiyi Xia, Weiwei Gao, Wei Ren*, and Peihong Zhang*, Physical Review Applied, 8, 034007 (2017), 并被选为编辑推荐。
成果链接https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.8.034007