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龍圖騰網獲悉南京理工大學申請的專利可穿戴高熱電轉換效率二維非對稱材料的設計方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114462178B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-19發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202011240622.3，技術領域涉及：G06F30/20；該發明授權可穿戴高熱電轉換效率二維非對稱材料的設計方法是由劉偉;段雪飛;方敏;任吉昌;楊飄;趙廣軒設計研發完成，并于2020-11-09向國家知識產權局提交的專利申請。

本可穿戴高熱電轉換效率二維非對稱材料的設計方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種可穿戴高熱電轉換效率二維非對稱材料的設計方法。所述方法包括：1設計非對稱Janus結構的二維硫族化合物MXY，其中，M＝{Mo，W，Hf，Zr}，XY＝{S,Se，Te}；2基于密度泛函理論計算12種體系的穩定構型，在考慮自旋軌道耦合情況下，計算電子結構特性；3利用電子玻爾茲曼輸運理論，在考慮電子?聲子相互作用條件下，計算材料的電導率、電子熱導率以及塞貝克系數；4同時，利用聲子玻爾茲曼方程，得到聲子的群速度、散射強度和晶格熱導率，求得材料的熱電優值；5基于密度泛函理論計算體系柔性力學性能，包括斷裂韌性和彈性模量。本發明方法設計的二維非對稱材料具有室溫熱電轉換效率高、穩定性高、力學性能優異等優點。

本發明授權可穿戴高熱電轉換效率二維非對稱材料的設計方法在權利要求書中公布了：1.可穿戴高熱電轉換效率二維非對稱材料的設計方法，其特征在于，包括以下步驟： 1采用MaterialsStudio軟件建模，將二硫化鉬上下層硫元素替換為XY＝{S,Se，Te}，并且保持上下層元素不同，然后將金屬元素替換為M＝{Mo，W，Hf，Zr}，獲得十二種體系的初始結構； 2通過VASP密度泛函計算軟件，對十二種體系做全弛豫結構優化，當體系達到預設的能量以及力收斂標準后，結束計算，獲得穩定的Janus結構，再計算穩定的Janus結構下計算其電子結構特性，包括能帶結構、電荷轉移、態密度、投影態密度、投影能帶結構； 3在廣義梯度近似中的PBE作為交換關聯泛函近似下，考慮電子自旋軌道耦合，計算材料的能帶結構和態密度，計算材料的磁各向異性特征； 4根據Rashba效應判斷標準，計算估計帶邊Rashba劈裂大小，計算由于Rashba劈裂造成的不同維度電子結構特征能量范圍，確定電子結構維度交叉點能量值，計算考慮Rashba效應后的能態密度； 5根據晶格散射理論與電子聲子耦合理論，計算晶格振動對電子的散射情況，計算載流子在輸運過程中的電子散射強度和電子散射壽命； 6根據密度泛函微繞理論計算材料的聲子譜，在此基礎上，得到聲子能態密度分布，計算聲子群速度； 7根據密度泛函微繞理論能量二階與三階微分量，求得三聲子散射時間，即晶格熱導率中聲子的壽命； 8根據電子玻爾茲曼輸運方程，利用步驟5得到的電子散射壽命計算得到電子的輸運參數，包括：電子遷移率、電子電導率、塞貝克系數以及電子熱導率； 9根據聲子玻爾茲曼方程，利用步驟6計算得到的聲子群速度和步驟7計算得到的聲子的壽命，計算材料的晶格熱導率； 10根據步驟8計算得到的電子電導率、電子熱導率、塞貝克系數和步驟9計算得到的晶格熱導率，計算在設定溫度下、設定摻雜濃度下材料的熱電優值； 11基于VASP密度泛函計算軟件計算材料的斷裂韌性和面內剛度，通過施加雙軸應變，計算得到體系的應力-應變曲線；通過對晶格進行六種有限變形并由應力-應變關系導出彈性常數，從而確定材料彈性模量。

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