分子结的电声输运及热电转换的理论研究

项目名称： 分子结的电声输运及热电转换的理论研究

项目编号： No.11174220

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 物理学I

项目作者： 柯三黄

作者单位： 同济大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 热电效应提供了一种在温差和电能之间直接转换的简便方法，可为日益增长的能源需求提供一种既方便又清洁的重要补充途径。要提高其转换效率就需要抑制热输运同时 增强电输运，但两者之间很强的关联性使得在传统的体材料中要实现高效率(ZT>1)非常困难。分子结和纳米结构的使用为克服这一困难提供了新希望。一方面，结构失配引起的附加声子散射可以有效地抑制热输运，另一方面通过对分子结电子态的人工裁剪可实现电子的共振弹道输运或Fano 共振，从而大大增强其电输运。不同分子结构形的巨大多样性为实现高效热电转换提供了巨大的可能性。本项目将致力于两方面的工作，一是发展建立一套较完整的电声输运及热电转换的第一性原理计算方法和计算程序，二是对分子结的热电效应进行理论计算研究。将深入研究分子结电子态的调控和电极的特性对热电效应的影响，理解其中的物理机制，得出提高其效率的途径。

中文关键词： 纳米结构；分子结；量子电子输运；量子热输运；第一性原理计算

英文摘要：

英文关键词： nanostructure；molecular junction；quantum electron transport；quantum heat transport；first-principles calculation