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【2h】

Selecting the suitable dopants: electronic structures of transition metal and rare earth doped thermoelectric sodium cobaltate

机译：选择合适的掺杂剂：过渡的电子结构   金属和稀土掺杂的热电钴酸钠

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Engineered Na0.75CoO2 is considered a prime candidate to achieve highefficiency thermoelectric systems to regenerate electricity from waste heat. Inthis work, three elements with outmost electronic configurations, (1) an open dshell (Ni), (2) a closed d shell (Zn), and (3) an half fill f shell (Eu) with amaximum unpaired electrons, were selected to outline the dopants' effects onelectronic and crystallographic structures of Na0.75CoO2. Systematic ab initiodensity functional calculations showed that the formation energy of thesedopants was found to be lowest when residing on sodium layer and ranked as -1.1eV, 0.44 eV and 3.44 eV for Eu, Ni and Zn respectively. Furthermore Ni was alsofound to be stable when substituting Co ion. As these results show greatharmony with existing experimental data, they provide new insights into thefundamental principle of dopant selection for manipulating the physicalproperties in the development of high performance sodium cobaltate basedthermoelectric materials.
机译：经过设计的Na0.75CoO2被认为是实现高效热电系统以从废热中再生出电能的主要候选人。在这项工作中，选择了三个具有最高电子构型的元素，（1）一个开放的d壳（Ni），（2）一个封闭的d壳（Zn），以及（3）一个半填充的f壳（Eu），具有最大的不成对电子。概述了掺杂剂对Na0.75CoO2的电子和晶体结构的影响。系统的从头算术功能计算表明，这些掺杂剂的形成能在钠层上时最低，对于Eu，Ni和Zn分别为-1.1eV，0.44 eV和3.44 eV。此外，还发现Ni在取代Co离子时是稳定的。由于这些结果表明与现有的实验数据非常吻合，因此它们为控制高性能钴酸钠基热电材料开发中的物理性质提供了选择掺杂剂的基本原理的新见解。

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