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自Seebeck效应和Peltier效应被发现起,热电材料就被广泛关注。热电材料在应用过程中都有热电转换效率的问题,我们通常用热电优值ZT来评估热电材料的热电转换效率,材料的ZT值越高,说明它的热电转换效率越高。因此,提高材料的热电优值是科研工作者努力的方向。SrAl2Si2具有许多吸引人的物理性质,但是在室温下它的热电优值较低,这严重限制了它的热电应用。此外,有相关实验指出,掺杂Y原子可以改善SrAl2Si2材料的热电性能,基于此,我们对SrAl2Si2进行了掺杂Y的研究,主要研究了Sr1-xYxAl2Si2(x=0,0.25,0.5和0.75)的晶体结构、电子性质和光学性质。对于三元铝硅合物AAl2Si2,它具有双层结构,稳定性很好,为探究三元铝硅合物中电子价化合物和非电子价化合物的区别,本文又对比研究了电子价化合物SrAl2Si2和非电子价化合物YAl2Si2的晶体结构、电子性质和光学性质。首先,采用GGA方法计算了Sr1-xYxAl2Si2(x=0,0.25,0.5和0.75)的结构参数、Mulliken布居、能带结构、态密度和一些光学常数。研究发现掺杂Y的SrAl2Si2晶体结构发生了明显的压缩,Sr0.5Y0.5Al2Si2发生了相变,由三方晶系转变为单斜晶系。此外,能带结构的计算表明,SrAl2Si2是一种半金属,在导带和价带之间有很小的重叠;掺杂Y原子后,SrAl2Si2从半金属向金属转变,并且,随着掺杂浓度从x=0.25,0.5到0.75,体系的金属性逐渐增强,这与态密度(DOS)的计算结果一致。这些结果表明,通过提高Y原子的掺杂浓度,SrAl2Si2基合金的热电性能很可能得到进一步的改善。最后,计算并分析了Sr1-xYxAl2Si2(x=0,0.25,0.5和0.75)晶体的介电函数、吸收谱、能量损失谱和反射谱,得出掺杂Y后的SrAl2Si2的静态介电常数明显增大,Sr1-x-x YxAl2Si2是一种前景较好的介电材料,并且在18-30 eV能量范围内是良好的紫外透光材料。其次,我们计算了纯相YAl2Si2的结构参数、Mulliken布居、能带结构、态密度和一些光学常数。研究发现SrAl2Si2、YAl2Si2的晶格参数c逐渐减小,但是晶格常数a则变化不明显。能带结构的计算表明,与SrAl2Si2相比,YAl2Si2在价带和导带之间的重叠部分更多,层间耦合作用也更强,所以金属性更强,这意味着YAl2Si2的热电性能优于SrAl2Si2;态密度的计算结果得出,YAl2Si2在费米能级处的态密度比SrAl2Si2的大得多,这与能带结构的计算结果相吻合,也对它们的超导性有很大影响。最后,光学常数的计算得出,YAl2Si2的静态介电常数更大,说明YAl2Si2材料是相对良好的介电材料;并且在22 eV27.8 eV范围内,YAl2Si2的光透性更好,这对发现并制备出高透射率的材料具有一定的指导价值。掺杂能修正材料的能带结构,其传输特性也会随之改变,这意味着好的掺杂可以改善材料的热电性能。掺杂改性的研究为寻找高性能的热电材料提供了新思路,具有一定的理论指导作用。