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摘要
采用离散变分密度泛函方法计算了层状氧化物Ca_3Co_4O_9及掺铜体系,讨论了电子结构、化学键等与热电性能之间的关系。结果表明,层状氧化物的价带和导带主要由Co3d、Cu3d和O2p原子轨道贡献,能隙宽度表现出了半导体电子结构特征,且掺铜体系的能隙变窄。CoO_2层和Ca_2CoO_3层之间Ca-O的弱结合导致材料具有低的热导率。Ca_2CoO_3层O原子的化学键和电子结构都表现出明显的各向异性特征,在平行于c轴方向上离子键和共价键较强,且在该方向上O2p原子轨道对费米能级附近的贡献比ab面方向弱。掺铜后体系的化学键都减弱,这将对材料的热电性能产生影响。
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