热电学(Thermoelectricity)起源于塞贝克效应(Seebeck effect)、帕尔贴效应(Peltier effect)和汤姆逊效应(Thomson effect)这三个基本效应。基于这些效应可以制备出实现热能与电能之间相互转换的功能热电器件。在过去的研究中人们发现传统的块体热电材料的转换效率较低。近年来,得益于实验技术的快速发展,各种新型纳米材料不断得到制备和合成。先前的研究表明低维纳米材料由于受量子限制效应(Quantum confinement effect)的影响,进而展示了较块体材料更为优异的热电性能。因此,对低维纳米热电材料的研究不仅可以为设计和制备高效的热电材料提供有力的指导,还能为减轻全球工业化的快速发展带来的环境污染和能源危机提供更有效的方法。本文采用非平衡格林函数方法(NEGF)系统地研究了结构边缘无序和表面起伏无序对γ-石墨炔热电性质的影响和调控,为基于石墨炔的高效热电器件设计和制备奠定了理论基础。本文主要研究内容如下:1、采用NEGF方法,我们研究了边缘无序对γ-石墨炔纳米带(γ-GYNRs)热电性质的影响(主要关注边缘无序量级这个关键参数)。研究结果表明边缘无序能极大地提高γ-石墨炔纳米带的热电转换效率,在室温下(T=300K)边缘无序石墨炔纳米带的热电优值可达1.51,是完美的石墨炔纳米带ZT(Thermoelectric figure of merit)值的3.15倍。热电性能的增强主要归因于边缘无序能大幅度减小声子和电子热导,同时还能保留完美边缘石墨炔所具有的优异塞贝克系数。此外,我们还讨论了中心区结构尺寸的变化对边缘无序石墨炔条带热电性能的影响。2、采用NEGF方法,我们探究了表面粗糙的基底引起的表面起伏无序对γ-石墨炔纳米带(γ-GYNRs)热电品质因子的影响和调控。研究结果显示由于不规则势能的影响,当声子通过无序表面时会遭到基底表面强烈的散射。这将导致声子热导大幅减小,进而显著地提高γ-石墨炔纳米条带的热电性能,室温下其热电品质因子高达2.08。我们还发现SFD-γ-GYNRs热电品质因子会随着表面无序高度的增加而显著的增加,SFD-γ-GYNRs热电品质因子随着关联长度的增加而减小。最后,我们讨论了纳米带的长度和宽度对表面无序石墨炔纳米带热电性能的调控作用。