亿万先生MR资料基因组工程钻研院杨炯教授团队和武汉大学刘惠军教授团队等结合第一性道理高通量推算和玻尔兹曼输运理论等指出了一个持久被忽视的步骤，即通过把持电子群速度来提升系统的泽贝克系数。杨炯教授与武汉大学刘惠军教授为共同通讯作者，该钻研成就于北京功夫2023年11月23日以"Enhancing the electrical transport properties of two-dimensional semiconductors through interlayer interactions"为题颁发在国际驰名期刊《Energy & Environmental Science》（最新影响因子：32.5）上在线颁发(Energy & Environmental Science，https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2023/ee/d3ee03454b)。

在求解电输运系数的玻尔兹曼输运方程中，对电导率和泽贝克系数起决定性作用的是输运谱函数（TD=DOS?〖v_k〗^2?τ_k）,它蕴含了电子态密度、群速度和弛豫功夫。近二十年来险些所有的热电资料电输运性质调控都集中在电子态密杜纂驰豫功夫，即能带与散射调控战术。然而群速度对于泽贝克系数的提升作用是一个持久被忽视的成分。究其原因重要是传统的电输运理论中使用了简化的能带大局进行上层的公式推导，造成了对群速度持久的忽视。在本工作中，结合伙料设计的理想，通过二维资料的层间相互作用来增长群速度，能够实现提升泽贝克系数的主张（图1）。该工作基于MatHub-2d数据库中的单层二维资料构建了204个双层系统，并对其电子结构和电输运性质进行了高通量筛选。钻研发现层间相互作用普遍导致能带产生变动。在129个各向同性系统中，有34个双层系统比相应的单层系统阐发出更高的功率因子（图2）。沉要的是，As2I6、Sb2I6和 MoSe2双层系统中泽贝克系数的提高可归因于电子群速度的增长，这与急剧的电子态密杜仔利于热电机能的范式分歧。此表，还能够同时加强电导率，这在肯定水平上解耦了泽贝克系数和电导率。

图1 通过层间相互作用增长电子群速度，实现泽贝克系数和电导率同时提升的示意图。

图2 双层高通量筛选流程图，及166个半导体双层能带丰硕变动的示意图。

为了更好地理解双层中较大的群速度能够提升泽贝克系数的原因，该工作以As2I6系统为例进一步分析。如图3所示，与CBM位于Γ（Nv=1）点的单层相比，As2I6双层的CBM在Γ-K方向上，拥有较大的谷简并度（Nv=6）。并且，双层的能带在Γ点处有一个与CBM能量很靠近的第二导带底。以上能带特点使得As2I6双层在群速度增长的同时维持DOS险些不变，导致输运谱函数的增长，从而实现泽贝克系数和电导率的同时提升（图4）。通过COHPs和波函数分析发现，形成双层结构，层间相互作用对电子能带结构和群速度的增长有沉要性影响。

图3 As2I6双层的晶体结构，及As2I6双层和单层的电子能带结构。

图4 As2I6双层及其单层在300K时，电输运系数随载流子浓度的变动关系。

在本次Energy & Environmental Science的工作中，武汉大学、亿万先生MR等高校之间的合作，不仅说了然层间相互作用调节能带结构的作用，还强调了群速度对于同时加强泽贝克系数和电导率至关沉要，为提升资料的热电机能提供了新的视角。武汉大学物理科学与技术学院博士钻研生唐庆航（亿万先生MR资料基因组工程钻研院结合造就）为第一作者。亿万先生MR资料基因组工程钻研院杨炯教授、武汉大学物理科学与技术学院刘惠军教授为论文共同通讯作者。该工作得到了国度天然科学基金委、浙江省之江尝试室的合作支持。