Морфология и термоэлектрические свойства керамики твердых растворов γ-GdxDy1-xS1.5-y
Сотников А.В.1, Баковец В.В.1, Ohta Michihiro2, Агажанов А.Ш.3, Станкус С.В.3
1Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Новосибирск, Россия
2Research Institute for Energy Conservation, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), 1-1-1 Umezono, Tsukuba, Ibaraki 30, Japan
3Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
Email: sotnikov@niic.nsc.ru
Поступила в редакцию: 12 ноября 2019 г.
В окончательной редакции: 12 ноября 2019 г.
Принята к печати: 25 ноября 2019 г.
Выставление онлайн: 20 марта 2020 г.
Изучены температурные зависимости коэффициента Зеебека, электропроводности (T=300-873 K), а также коэффициента теплопроводности и термоэлектрической добротности (T=300-770 K) поликристаллических образцов твердых растворов на основе сульфидов гадолиния и диспрозия составов γ-GdxDy1-xS1.49 (x=0.1, 0.2, 0.3, 0.4). Установлено, что морфологические особенности образцов, а именно, удельная площадь поверхности кристаллитов, вызывающая изменение числа деформационных центров определяет величину теплопроводности твердых растворов γ-GdxDy1-xS1.49, причем установлено наличие аномального снижения теплопроводности для состава x=0.2. Для этого состава получены наименьшие значения коэффициента Зеебека -371 μV/K при 873 K, удельного сопротивления 880 μOmega·m при 873 K и коэффициента теплопроводности 0.68± 0.03 W/m · K при 770 K, при этом термоэлектрическая добротность достигает величины ZT=0.23. Ключевые слова: сульфиды РЗЭ, твердые растворы, реальная структура, термоэлектрические свойства.
- J. He, M.G. Kanatzidis, V.P. Dravid. Mater. Today 16, 166 (2013)
- D.K. Aswal, R. Basu, A. Singh. Energy Convers. Manag. 114, 50 (2016)
- T.M. Tritt, H. Bottner, L. Chen. MRS Bull. 33, 366 (2008)
- W. Liu, Q. Jie, H.S. Kim, Z. Ren. Acta Mater. 87, 357 (2008)
- M. Zebarjadi, K. Esfarjani, M.S. Dresselhaus, Z.F. Ren, G. Chen. Energy Environ. Sci. 5, 5147 (2012)
- L.E. Bell. Science 321, 1457 (2008)
- J.R. Sootsman, D.Y. Chung, M.G. Kanatzidis. Angew. Chem. Int. Ed. 48, 8616 (2009)
- G.J. Snyder, E.S. Toberer. Nature Mater. 7, 105 (2008)
- А.В. Шевельков. Успехи химии 77, 3 (2008)
- R. Zevenhoven, A. Beyene. Energy 36, 3754 (2011)
- J. Yang, T. Caillat. MRS Bull. 31, 224 (2006)
- S. LeBlanc. Sustain. Mater. and Technol. 1, 26 (2014)
- G.S. Nolas, J. Poon, M. Kanatzidis. MRS Bull. 31, 199 (2006)
- G. Tan, M. Ohta, M.G. Kanatzidis. Phil. Trans. A 377, 20180450 (2019)
- Г.Г. Гаджиев, Ш.М. Исмаилов, Х.Х. Абдулаев, М.М. Хамидов. З.М. Омаров. ТВТ 39, 437 (2001)
- С.М. Лугуев, Н.В. Лугуева, В.В. Соколов. ФТТ 30, 873 (1988)
- C. Wood, A. Lockwood, J. Parker, A. Zoltan, D. Zoltan, L.R. Danielson, V. Raag. J. Appl. Phys. 58, 1542 (1985)
- С.М. Лугуев, Н.В. Лугуева, В.В. Соколов. Тезисы XIII Межгос. семинара "Термоэлектрики и их применения" 1 (2012)
- M. Ohta, S. Hirai. J. Elec. Mater. 38, 1287 (2009)
- M. Ohta, S. Hirai, T. Kuzuya. J. Elec. Mater. 40, 537 (2011)
- V.V. Bakovets, A.V. Sotnikov, A.Sh. Agazhanov, S.V. Stankus, E.V. Korotaev, D.P. Pishchur, A.I. Shkatulov. J. Am. Ceram. Soc. 101, 4773 (2018)
- С.М. Лугуев, Н.В. Лугуева, В.В. Соколов. ФТТ 42, 1013 (2000)
- А.В. Сотников, В.В. Баковец, А.Ш. Агажанов, С.В. Станкус, Д.П. Пищур, В.В. Соколов. ФТТ 60, 482 (2018)
- С.М. Лугуев, Н.В. Лугуева, В.В. Соколов. Теплофизика и аэромеханика 19, 375 (2012)
- H.S. Nalwa. Nanostructured materials and Nanotechnology. (2001). 834 p
- А.И. Гусев. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. Физматлит, М. (2005). 416 с
- В.В. Баковец, Л.Н. Трушникова, И.В. Корольков, П.Е. Плюснин, И.П. Долговесова, Т.Д. Пивоварова, Н.И. Алферова. ЖОХ 83, 1 (2013)
- M. Ohta, S. Hirai, H. Kato, V.V. Sokolov, V.V. Bakovets. Mater. Trans. 50, 1885 (2009)
- Л.С. Чучалина, И.Г. Васильева, А.А. Камарзин, В.В. Соколов. ЖАХ 33, 190 (1978)
- Т.Г. Аркатова, Б.П. Жузе, М.Г. Карий, А.А. Камарзин, А.А. Кухарский, Б.А. Михайлов, А.И. Шелых. ФТТ 21, 3428 (1979)
- Б.А. Колесов, А.А. Камарзин, В.В. Соколов. ЖСХ 38, 655 (1997)
- D.S. Knight, W.B. White. Spectrochim. Acta 46, 381 (1990)
- Г.Г. Гаджиев, Ш.М. Исмаилов, М.А. Айдамиров, Г.Н. Дронова, П.П. Хохлачев, М-Р.М. Магомедов. Неорган. материалы 33, 404 (1997)
- V.V. Sokolov, V.V. Bakovetz, S.M. Luguev, N.V. Lugueva. Adv. Mater. Phys. Chem. 2, 25 (2012)
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.
