Алғашқы қағидалар әдістерімен есептеу арқылы термоэлектрлік жартылай өткізгіш материалдарды жобалау
Full Name of the work head: Инербаев Талгат Муратович
Исполнители проекта:
: Евразийский национальный университет им. Л.Н Гумилева
Inventory number: 0218РК01099
Registration number: 0118РК00896
Keywords:
"Объектами исследования являются оксиды и флюориды, допированные примесными ионами тяжелых металлов, включая ионы серии лантана.
Целью работы является теоретическое исследование различных модификаций перспективных полупроводниковых термоэлектриков, включающее создание новых теоретических методов и разномасштабное компьютерное моделирование с целью поиска и предсказания новых материалов. Методы исследования: впервые будет создан комплекс для изучения in-situ ионолюминесценции, лазерная конфокальная люминесценция, атомно-силовая микроскопия с наноиндентированием.
Основные результаты:
Полученные результаты: проведено моделирование свойств перспективных термоэлектриков структуры сплава Гейслера Fe2TiSn и слоистого оксихалькогенида BiCuSeO. Моделирование электронной структуры проводилось методами «из первых принципов» с использованием метода функционала плотности в базисе плоских волн. Рассчитанные свойства электронной структуры сравнены с аналогичными расчетами, приведенными в литературе. На основе полученной электронной структуры были проведены дальнейшие исследования указанных соединений, в которых было моделировались транспортные свойства для описания термоэлектрических эффектов в данных веществах. Исследования проводились при помощи численного решения транспортного уравнения Больцмана.
Метод исследования: Свойства твердых тел в основном состоянии, электронная структура и динамические свойства решетки рассчитываются при помощи первопринципных методов расчета с использованием программного комплекса VASP - Vienna ab initio Simulation Package.
Основные конструктивные и технико экономические показатели:Получено теоретическое описание электронной структуры термоэлектрических материалов полного сплава Гейслера Fe2SnTi и оксихалькогенида BiCuSeO. Сравнение с экспериментальными и доступными теоретическими данными показали хорошую точность примененных методов.
Эффективность: Полученные данные позволяют предварительно оценить эффект допирования исследованных материалов на улучшение их термоэлектрических характеристик. Соответствующие эффекты будут детально исследованы в дальнейшем в рамках данного проекта.
Область применения: Полученные фундаментальные научные результаты должны найти применение в области альтернативной энергетики и энергосбережения. Целевыми потребителями результатов являются ученые, технологи и инженеры, занимающиеся разработкой энергосберегающих устройств и технологий, а также синтез новых материалов для этих целей. "