Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2024, выпуск 12 » Статья стр. 2247
<<<>>>
Термоэлектрические свойства пленок твердого раствора p-(Bi,Sb)2Te3 с учетом энергетической зависимости времени релаксации
Лукьянова Л.Н. 1, Усов О.А. 1, Данилов В.А. 1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: lidia.lukyanova@mail.ioffe.ru, oleg.usov@mail.ioffe.ru, v.danilov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 23 октября 2024 г.
В окончательной редакции: 3 ноября 2024 г.
Принята к печати: 3 ноября 2024 г.
Выставление онлайн: 19 января 2025 г.
PDF версия
Исследованы температурные зависимости термоэлектрических свойств в поликристаллических слоистых пленках топологических изоляторов p-Bi0.5Sb1.5Te3, сформированных на подложках полиимида и слюды методами дискретного осаждения и термического испарения. Показано, что повышение термоэлектрической эффективности пленок p-Bi0.5Sb1.5Te3 зависит от величины эффективного параметра рассеяния reff, который определяет вид энергетической зависимости времени релаксации tau(E). Повышение эффективности до Zmax=4.5· 10-3 K-1 при T=240 K наблюдается при оптимальных величинах параметра reff в отожженных пленках, сформированных дискретным осаждением на подложки из полиимида и слюды. Рост Z в пленке на полиимиде определяется низкой теплопроводностью, а на подложке из слюды - увеличением параметра мощности за счет роста коэффициента Зеебека. Отклонение величин reff от оптимальных значений в неотожженных пленках на полиимиде при дискретном испарении приводит к снижению термоэлектрической эффективности до 3.75· 10-3 K-1 при T=260 K из-за снижения электропроводности, несмотря на низкую теплопроводность. Ключевые слова: халькогениды висмута и сурьмы, термоэлектрическая эффективность, топологический изолятор, параметр рассеяния.
  1. M.Z. Hasan, C.L. Kane. Rev. Mod. Phys. 82, 4, 3045 (2010)
  2. Y.L. Chen, J.G. Analytis, J.-H. Chu, Z.K. Liu, S.-K. Mo, X.L. Qi, H.J. Zhang, H. Lu, X. Dai, Z. Fang, S.C. Zhang, I.R. Fisher, Z. Hussain, Z.-X. Shen. Sci. 325, 5937, 178 (2009)
  3. M.J. Gilbert. Commun. Phys. 4, 1, 70 (2021)
  4. J.P. Heremans, R.J. Cava, N. Samarth. Nature Rev. Mater. 2, 10, 17049 (2017)
  5. S.Y. Matsushita, K. Ichimura, K.K. Huynh, K. Tanigaki. Phys. Rev. Mater. 5, 1, 014205 (2021)
  6. K. Nomura, A.H. MacDonald. Phys. Rev. Lett. 98, 7, 076602 (2007)
  7. K. Nomura, M. Koshino, S. Ryu. Phys. Rev. Lett. 99, 14, 146806 (2007)
  8. T.-H. Liu, J. Zhou, M. Li, Z. Ding, Q. Song, B. Liao, L. Fu, G. Chen. Proc. Natl. Acad. Sci. 115, 5, 879 (2018)
  9. J. Zhou, X. Li, G. Ghen, R. Yang. Phys. Rev. B 82, 11, 115308 (2010)
  10. N. Xu, Y. Xu, J. Zhu. npj Quantum Mater. 2, 1, 51 (2017)
  11. J. Zhang, C.-Z. Chang, Z. Zhang, J. Wen, X. Feng, K. Li, M. Liu, K. He, L. Wang, X. Chen, Q.-K. Xue, X. Ma, Y. Wang. Nature Commun. 2, 1, 574 (2011)
  12. T. Knispel, W. Jolie, N. Borgwardt, J. Lux, Z. Wang, Y. Ando, A. Rosch, T. Michely, M. Gruninger. Phys. Rev. B 96, 19, 195135 (2017)
  13. H. Nam, Y. Xu, I. Miotkowski, J.F. Tian, Y.P. Chen, C. Liu, M.Z. Hasan, W.G. Zhu, G.A. Fiete, C.-K. Shih. J. Phys. Chem. Solids 128, 251 (2019)
  14. J. Zheng, Y. Kodera, X. Xu, S. Shin, K.M. Chung, T. Imai, R.V. Ihnfeldt, J.E. Garay, R. Chen. J. Appl. Phys. 130, 23, 235106 (2021)
  15. P. Puneet, R. Podila, M. Karakaya, S. Zhu, J. He, T.M. Tritt, M.S. Dresselhaus, A.M. Rao. Sci. Rep. 3, 1, 3212 (2013)
  16. B. Poudel, Q. Hao, Y. Ma, Y. Lan, A. Minnich, B. Yu, X. Yan, D. Wang, A. Muto, D. Vashaee, X. Chen, J. Liu, M.S. Dresselhaus, G. Chen, Z. Ren. Sci. 320, 5876, 634 (2008)
  17. K.H. Park, M. Mohamed, Z. Aksamija, U. Ravaioli. J. Appl. Phys. 117, 1, 015103 (2015)
  18. M.H. Francombe. Brit. J. Appl. Phys. 9, 10, 415 (1958)
  19. D.L. Medlin, Q.M. Ramasse, C.D. Spataru, N.Y.C. Yang. J. Appl. Phys. 108, 4, 043517 (2010)
  20. N. Virk, O.V. Yazyev. Sci. Rep. 6, 1, 20220 (2016)
  21. Ю.А. Бойков, Б.М. Гольцман, С.Ф. Синенко. ПТЭ 2, 230 (1975)
  22. L.N. Lukyanova, Y.A. Boikov, V.A. Danilov, O.A. Usov, M.P. Volkov, V.A. Kutasov. Semicond. Sci. Technol. 30, 1, 015011 (2015)
  23. L.N. Lukyanova, I.V. Makarenko, O.A. Usov, P.A. Dementev. Semicond. Sci. Technol. 33, 5, 055001 (2018)
  24. T. Chiba, S. Takahashi. J. Appl. Phys. 126, 24, 245704 (2019)
  25. Y.L. Chen, J.-H. Chu, J.G. Analytis, Z.K. Liu, K. Igarashi, H.-H. Kuo, X.L. Qi, S.K. Mo, R.G. Moore, D.H. Lu, M. Hashimoto, T. Sasagawa, S.C. Zhang, I.R. Fisher, Z. Hussain, Z.X. Shen. Sci. 329, 5992, 659 (2010)
  26. Y. Xu, I. Miotkowski, C. Liu, J. Tian, H. Nam, N. Alidoust, J. Hu, C.-K. Shih, M.Z. Hasan, Y.P. Chen. Nature Phys. 10, 12, 956 (2014)
  27. Л.Н. Лукьянова, В.А. Кутасов, В.В. Попов, П.П. Константинов. ФТТ 46, 8, 1366 (2004). [L.N. Lukyanova, V.A. Kutasov, V.V. Popov, P.P. Konstantinov. Phys. Solid State 46, 8, 1404 (2004)]
  28. L.M. Goncalves, C. Couto, P. Alpuim, A.G. Rolo, F. Volklein, J.H. Correia. Thin Solid Films 518, 10, 2816 (2010)

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.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme