Электронная зонная структура и термоэлектрические характеристики SrTiO$_3$, BaTiO$_3$ и CaTiO$_3$: ab initio подход

Методом ab initio, основанным на теории функционала электронной плотности, на фрелиховском подходе к оценке параметров электрон-фононного взаимодействия и на теории термоэлектрических характеристик твердых тел Больцмана–Онзагера выполнены расчеты коэффициента Зеебека, проводимости и функции мощности для электронно-допированных соединений SrTiO$_3$, BaTiO$_3$ и CaTiO$_3$ в зависимости от температуры и концентрации носителей тока. Вычисленные коэффициент Зеебека и проводимость соответствуют экспериментальным данным. Показано, что для SrTiO$_3$, BaTiO$_3$ при любых температурах концентрационные зависимости функции мощности имеют максимумы, для которых следует ожидать максимальной добротности, в диапазоне (200–250) $\cdot$ 10$^{19}$ cm$^{-3}$, тогда как в случае CaTiO$_3$ максимумы характерны для температур ниже 500 K. Температурные зависимости функции мощности также являются подтверждением того, что перспективным для получения высокой добротности SrTiO$_3$ является данный диапазон концентрации носителей, тогда как для CaTiO$_3$ требуется максимально возможное увеличение концентрации носителей за счет допирования.