镁二硼中带填充和失序效应对正常态热电行为的影响
摘要：MgB2中正常态热电输运作为选择性杂质和掺杂在σ和π能带中的探针，我们采用实验和理论相结合的方法进行研究。我们使用玻尔兹曼方程在弛豫时间近似下计算了温度依赖的扩散塞贝克系数Sdiff(T)，考虑了声子和杂质的散射、重整化效应和刚性能带近似下的掺杂效应。我们证明了选择性杂质对Sdiff的幅度有相当大的影响，因为它调节了σ和π能带的相对贡献。杂质还影响了Sdiff的温度依赖性，在脏杂质极限下最终导致了线性的Sdiff(T)行为。我们还证明了带填充对S的影响是相反的，取决于哪个能带主导输运。同时，我们对中子辐照的Mg11B2以及两系列掺杂样品Mg1-xAlxB2和Mg(B1-xCx)2进行了塞贝克效应测量。通过比较计算的Sdiff(T)和实验S(T)曲线，我们证明了在干净样品中，扩散和声子拖曳项对S的贡献相当，但声子拖曳项随着杂质增加逐渐被压制。在C和Al掺杂样品中，我们观察到在符号、幅度和温度依赖性方面有非常不同的实验行为。实际上，尽管C和Al的掺杂引入了类似的电子掺杂，但C或Al的掺杂使得主要影响σ或π能带的杂质。借助我们的第一性原理方法，我们能够区分出几种效应，并证明了塞贝克系数是一种非常敏感的杂质探针。
作者：Ilaria Pallecchi, Marco Monni, Pietro Manfrinetti, Marina Putti
论文ID：1902.01847
分类：Superconductivity
分类简称：cond-mat.supr-con
提交时间：2023-05-01