Микро- и нанокристаллические, пористые, композитные полупроводники

Моделирование свойств MgAgSb – перспективного термоэлектрического материала для использования в области температур 300–600 K

В. Г. Орлов, Г. С. Сергеев, А. А. Иванов

Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", 123182 Москва, Россия

Аннотация: С помощью программы WIEN2k, основанной на методе функционала плотности, расcчитана электронная структура тетрагональных $\alpha$- и $\beta$-фаз и двух вариантов кубических $\gamma$-фаз соединения MgAgSb. Из результатов расчетов следует, что структурные фазовые переходы у MgAgSb сопровождаются электронными переходами полупроводник–металл. Анализ особенностей в пространственном распределении зарядовой плотности $\alpha$-, $\beta$- и $\gamma$-фаз показал отсутствие ковалентной связи у MgAgSb, что может объяснить наличие нескольких структурных фазовых переходов на небольшом температурном интервале. С помощью программ phonopy и phono3py рассчитаны фононные спектры $\gamma$-фазы MgAgSb, а также ее решеточная теплопроводность в интервале температур от 300 до 1000 K. Программа IRelast дала возможность найти для всех фаз MgAgSb как величины упругих констант $C_{ij}$, так и значения основных прочностных характеристик – модулей сдвига, всестороннего сжатия, Юнга, коэффициента Пуассона, твердости по шкале Виккерса и универсальных индексов анизотропии упругих свойств. На основе анализа полученных данных сделан вывод о том, что $\alpha$-фаза MgAgSb обладает лучшими механическими свойствами.

Ключевые слова: термоэлектрический материал, расчеты электронной структуры, фононные спектры, решеточная теплопроводность, прочностные механические свойства.

Поступила в редакцию: 24.09.2025
Исправленный вариант: 10.10.2025
Принята в печать: 05.11.2025

DOI: 10.61011/FTP.2025.07.62007.8590