Издателям
Вышедшие номера
Термоэлектрические свойства твердых растворов n-Bi2Te3-x-ySexSy при высоком давлении
Коробейников И.В.1, Лукьянова Л.Н.2, Воронцов Г.В.1, Щенников В.В.1, Кутасов В.А.2
1Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: V.Kutasov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 1 июля 2013 г.
Выставление онлайн: 21 января 2014 г.

В твердых растворах n-Bi2Te3-x-ySexSy с замещениями атомов в подрешетке теллура (x=0.27,0.3, y=0 и x=y=0.09) были исследованы термоэлектрические свойства под давлением до 8 GPa. Получено, что величины термоэдс и сопротивления уменьшаются с ростом P, а параметр мощности chi возрастает во всех составах и достигает максимальных значений при давлениях 2-4 GPa. Показано, что увеличение с давлением параметра chi, который пропорционален произведению эффективной массы плотности состояний m/m0 и подвижности носителей заряда mu0 в виде (m/m0)3/2mu0, определяется, в основном, ростом подвижности и зависит также от состава твердого раствора. В составе с замещениями Te-> Se+S (x=y=0.09) особенность зависимости m/m0 от P в области давлений, которым соответствуют максимальные значения параметра мощности, может быть объяснена существованием электронного топологического перехода. Повышение параметра мощности под давлением в твердых растворах n-типа Bi2Te3-x-ySexSy вместе с полученными ранее аналогичными данными для твердых растворов p-типа Bi2-xSbxTe3 с учетом оценок возможных изменений теплопроводности с ростом давления дают основания для создания термоэлементов с улучшенным значением термоэлектрической эффективности, которое может достигать 50-70% в области давлений 2-4 GPa. Работа выполнена при финансовой поддержке УрО РАН в рамках программы "Вещество при высоких плотностях энергии" Президиума РАН (проект 12-П-2-1004), программы ориентированных фундаментальных исследований УрО РАН (проект N 13-2-032-ЯЦ), проекта РФФИ N 13-08-00307.
  • F.J. DiSalvo. Science 285, 703 (1999)
  • T.M. Tritt. Science 283, 804 (1999)
  • D.Y. Chung, T. Hogan, P. Brazis, M. Rocci-Lane, C. Kannewurf, M. Bastea, C. Uher, M.G. Kanatzidis. Science 287, 1024 (2000)
  • D.A. Polvani, J.F. Meng, N.V. Chandra Shekar, J. Sharp, J.V. Badding. Chem. Mater. 13, 2068 (2001)
  • G.F. Wang, T. Cagin. Appl. Phys. Lett. 89, 152 101 (2006)
  • L.N. Lukyanova, V.A. Kutasov, P.P. Konstantinov, V.V. Popov. Adv. Sci. Technol. 74, 77 (2010)
  • R. Venkatasubramanian, E. Siivola, T. Colpitts, B. O'Quinn. Nature (London) 413, 597 (2001)
  • M.P. Singh, C.M. Bhandari. Solid State Commun. 127, 649 (2003)
  • X.B. Zhao, X.H. Ji, Y.H. Zhang, T.J. Zhu, J.P. Tu, X.B. Zhang. Appl. Phys. Lett. 86, 062 111 (2005)
  • J.H. Zhou, C.G. Jin, J.H. Seol, X.G. Li, L. Shi. Appl. Phys. Lett. 87, 133 109 (2005)
  • S. Lee, P. von Allmen. Appl. Phys. Lett. 88, 022 107 (2006)
  • G.E. Bulman, E. Siivola, B. Shen, R. Venkatasubramanian. Appl. Phys. Lett. 89, 122 117 (2006)
  • B. Yang, Z.H. Han. Appl. Phys. Lett. 89, 083 111 (2006)
  • H.L. Ni, X.B. Zhao, T.J. Zhu, X.H. Ji, J.P. Tu. J. Alloys Comp. 397, 317 (2005)
  • O. Yamashita, S. Tomiyoshi, K. Makita. J. Appl. Phys. 93, 368 (2003)
  • J. Walachova, R. Zeipl, J. Zelinka, V. Malina, M. Pavelka, M. Jelinek, V. Studnicka, P. Lost'ak, Appl. Phys. Lett. 87, 081 902 (2005)
  • T.C. Su, P.W. Zhu, H.A. Ma, G.Z. Ren, L.X. Chen, W.L. Guo, Y. Iami, X.P. Jia. Solid State Commun. 138, 580 (2006)
  • N.D. Lowhorn, T.M. Tritt, E.E. Abbott, J.W. Kolis. Appl. Phys. Lett. 88, 022 101 (2006)
  • S.V. Ovsyannikov, V.V. Shchennikov, G.V. Vorontsov, A.Y. Manakov, A.Y. Likhacheva, V.A. Kulbachinskii. J. Appl. Phys. 104, 53 713 (2008)
  • S.V. Ovsyannikov, V.V. Shchennikov. Chem. Mater. 22, 3, 635 (2010)
  • С.В. Овсянников, Ю.А. Григорьева, Г.В. Воронцов, Л.Н. Лукьянова, В.А. Кутасов, В.В. Щенников. ФТТ 54, 2, 246 (2012)
  • V.V. Shchennikov, S.V. Ovsyannikov, A.Y. Derevskov, V.V. Shchennikov jr. J. Phys. Chem. Solids 67, 9--10, 2203 (2006)
  • S.V. Ovsyannikov, I.V. Korobeinikov, N.V. Morozova, A. Misiuk, N.V. Abrosimov, V.V. Shchennikov. Appl. Phys. Lett. 101, 062 107 (2012)
  • S.V. Ovsyannikov, V.V. Shchennikov. Appl. Phys. Lett. 90, 12, 122 103 (2007)
  • V.V. Shchennikov, S.V. Ovsyannikov, A.V. Bazhenov. J. Phys. Chem. Solids 169, 2315 (2008)
  • M.K. Jacobsen. J. Phys. Conf. Ser. 73, 9, 1154 (2012)
  • Jinggeng Zhao, Haozhe Liu, Lars Ehm, Dawei Dong, Zhiqiang Chen, Genda Gu. J. Phys.: Cond. Matter 25, 125 602 (2013)
  • Л.Н. Лукьянова, В.А. Кутасов, В.В. Попов, П.П. Константинов. ФТТ 46, 8, 2143 (2004)
  • Л.Н. Лукьянова, В.А. Кутасов, П.П. Константинов. ФТТ 50, 12, 2143 (2008)
  • Л.Н. Лукьянова, В.А. Кутасов, П.П. Константинов, В.В. Попов. ФТТ 48, 4, 607 (2006)
  • А.А. Аверкин, О.С. Грязнов, Ю.З. Санфиров, В.В. Селезнев. Докл. Всесоюз. совещ. Термоэлектрические материалы и пленки. ФТИ им. А.Ф. Иоффе, Л. (1976). С. 8
  • A. Polian, M. Gauthier. Phys Rev. B 83, 113 106 (2011)
  • Л.Н. Лукьянова, В.А. Кутасов, П.П. Константинов, В.В. Попов. ФТТ 52, 8, 1492 (2010)
  • Л.Н. Лукьянова, В.А. Кутасов, П.П. Константинов, В.В. Попов. ФТТ 50, 4, 577 (2008)
  • В.В. Сологуб, М.Л. Шубников, Е.С. Ицкевич, Л.М. Каширская, Р.В. Парфеньев, А.Д. Голецкая. ЖЭТФ, 79, 6( 12), 2374 (1980)
  • V.B. Ansin, M.S. Bresler, I.I. Farbshtein, E.S. Itskevich, Yu.V. Kosishkin, V.A. Sukhoparov, A.S. Telepnev, V.G. Veselago. Phys. Status Solidi B 48, 531 (1977)
  • Е.С. Ицкевич, Л.М. Каширская, В.Ф. Крайденов. ФТП 31, 3, 335 (1997)
  • F.J. Manjon, R. Vilaplana, O. Gomis, E. Perez-Gonzalez, D. Santamaria-Perez, V. Marin-Borras, A. Segura, J. Gonzalez, P. Rodriguez-Hernandez, A. Munoz, C. Drasar, V. Kucek, V. Munoz-Sanjose. Phys. Status Solidi B 250, 4, 669 (2013).
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.