Recently, the chalcopyrite compounds are interested as a thermoelectric material[1]. The chalcopyrite structure consists of layered two zinc-blende structures. It is known that some kinds of the chalcopyrite compounds have good thermoelectric properties, because they have the low lattice thermal conductivity[1]. In the chalcopyrite compounds, ordered vacancy defects and crystalline distortion occur the strong phonon scattering. In the result, some chalcopyrite compounds have small conductivity and high dimensionless figure of merit(ZT). For example, chalcopyrite CuInTe2 has ZT=1.18 at 850K experimentally. ZT of CuInTe2 is higher than that of any other undoped zinc-blende-type structure.
In my study, first of all, I performed DFT calculation for CuInTe2 and discussed the electronic structure. It was reported that it is easy to create Cu-vacancy in CuInTe2 host. To investigate the structural stability, I calculated formation energy of Cu-vacancy in CuInTe2 host.[2] Secondly, to evaluate the possibility about the phase separation of Cu1-x □x InTe2 , I estimated spinodal & binodal line. In my study, I found that CuInTe2 is more stable in the state of phase-separating and it is easy to create natural Cu-vecancy.
近年、カルコパイライト化合物は熱電材料として注目を浴びている。[1]カルコパイライト構造は2層の閃亜鉛鉱構造から成っている。カルコパイライト化合物は良い熱電特性を持つことが知られている。これは、この構造において熱伝導率が低いことに起因する。この熱伝導率の軽減は、結晶上の欠陥やゆがみによりフォノンが散乱されるためである。その結果、無次元性能指数ZTは大きな値になる。たとえば、CuInTe2 は850KにおいてZT=1.18を持つことが報告されている。[1]この値は、他のドープされていない閃亜鉛鉱構造の物質よりも高い値である。 本研究では、まず第一にバンド計算を行い、電子構造を議論した。CuInTe2 においてCuの欠陥が作られやすいことが報告されている。構造安定性を議論するために、形成エネルギーの計算を行った。[2] 第二に、Cu欠陥を含んだCu1-x□xInTe2の相分離の可能性を評価するために、スピノーダルおよびバイノーダル曲線を計算した。 本研究の結果、CuInTe2は相分離しやすいことと、Cuの欠陥が作ら れやすいことがわかった。