Влияние температуры спекания на термоэлектрические свойства соединения Bi1.9Gd0.1Te3
Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), Конкурс проектов 2018 года фундаментальных научных исследований, выполняемых молодыми учеными (Мой первый грант), 18-32-00415
Япрынцев М.Н.
1, Васильев А.Е.1, Иванов О.Н.1,2
1Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород, Россия
2Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова, Белгород, Россия
Email: yaprintsev@bsu.edu.ru
Поступила в редакцию: 20 декабря 2018 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2019 г.
Изучены закономерности влияния температуры спекания (750, 780, 810 и 840 K) на элементный состав, параметры кристаллической решетки, удельное электрическое сопротивление, коэффициент Зеебека, полную теплопроводнoсть и термоэлектрическую добротность соединения Bi1.9Gd0.1Te3. Установлено, что в процессе высокотемпературного спекания элементный состав образцов изменяется вследствие интенсивного испарения теллура, что может приводить к формированию различных точечных дефектов (вакансий и антструктурных дефектов), влияющих на концентрацию и подвижность основных носителей заряда (электронов). Температура спекания сильно влияет на удельное электрическое сопротивление образцов, тогда как влияние на коэффициент Зеебека и полную теплопроводность выражено гораздо слабее. Наибольшее значение термоэлектрической добротности (ZT~0.55) наблюдалось для образца, спеченного при температуре 750 K.
- G.S. Nolas, J. Sharp, H.J. Goldsmid. Thermoelectrics Basic Principles and New Materials Developments (Berlin, Springer, 2001)
- H.J. Goldsmid. Materials, 7, 2577 (2014)
- H. Kitagawa, T. Nagamori, T. Tatsuta, T. Kitamura, Y. Shinohara, Y. Noda. Scripta Mater., 49, 309 (2003)
- D.B. Hyun, T. S. Oh, J.S. Hwang, J.D. Shim, N.V. Kolomoets. Scripta Mater., 40, 49 (1998)
- S. Miura, Y. Satob, K. Fukuda, K. Nishimura, K. Ikeda. Mater. Sci. Eng. A, 277, 244 (2000)
- O. Ivanov, O. Maradudina, R. Lyubushkin. J. Alloys Compd., 586, 679 (2014)
- W. Liu, X. Yan, G. Chen, Z. Ren. Nano Energy, 1, 42 (2012)
- Y. Li, J. Jiang, G. Xu, W. Li, L. Zhou, Y. Li, P. Cui. J. Alloys Compd., 480, 954 (2009)
- S.S. Kim, S. Yamamoto, T. Aizawa. J. Alloys Compd., 375, 107 (2004)
- Y. Morisaki, H. Araki, H. Kitagawa, M. Orihashi, K. Hasezaki, K. Kimura. Mater. Trans., 46, 2518 (2005)
- X.K. Duan, K.G. Hu, D.H. Ma, W.N. Zhang, Y.Z. Jiang, S.C. Guo. Rare Metals, 34, 770 (2015)
- P. Srivastava, K. Singh. Mater. Lett., 136, 337 (2014)
- B. Jarivala, D. Shah, N.M. Ravindra. J. Electron. Mater., 44, 1509 (2015)
- Y. Pan, T.R. Wei, C.F. Wu, J.F. Li. J. Mater. Chem. C, 3, 10583 (2015)
- L. Hu, T. Zhu, X. Liu, X. Zhao. Adv. Funct. Mater., 24, 5211 (2014)
- J. Suh, K.M. Yu, D. Fu, X. Liu, F. Yang, J. Fan, D.J. Smith, Y.H. Zhang, J.K. Furdyna, C. Dames, W. Walukiewicz, J. Wu. Adv. Mater., 27, 3681 (2015)
- J. Yang, F. Wu, Z. Zhu, L. Yao, H. Song, X. Hu. J. Alloys Compd. 619, 401 (2015)
- X.H. Ji, X.B. Zhao, Y.H. Zhang, B.H. Lu, H.L. Ni. J. Alloys Compd., 387, 282 (2005)
- F. Wu, H. Song, J. Jia, X. Hu. Prog. Nat. Sci. Mater. Int., 23, 408 (2013)
- F. Wu, W. Shi, X. Hu. Electron. Mater. Lett., 11, 127 (2015)
- X.H. Ji, X.B. Zhao, Y.H. Zhang, B.H. Lu, H.L. Ni. Mater. Lett., 59, 682 (2005)
- F. Wu, H.Z. Song, J.F. Jia, F. Gao, Y.J. Zhang, X. Hu. Phys. Status Solidi A, 210, 1183 (2013)
- W.Y. Shi, F. Wu, K.L. Wang, J.J. Yang, H.Z. Song, X.J. Hu. Electron. Mater., 43, 3162 (2014)
- X.B. Zhao, Y.H. Zhang, X.H. Ji. Inorg. Chem. Commun., 7, 386 (2004)
- O. Ivanov, M. Yaprintsev, R. Lyubushkin, O. Soklakova. Scr. Mater., 146, 91 (2018)
- S.A. Humphry-Baker, C.A. Schuh. Nano Energy, 36, 223 (2017)
- J. Lee, J. Kim, W. Moon, A. Berger, J. Lee. J. Phys. Chem. C, 116, 19512 (2012)
- J. Lee, A. Berger, L. Cagnon, U. Gosele, K. Nielsch, J. Lee. Phys. Chem. Chem. Phys., 12, 15247 (2010)
- P. Lostak, C. Drasar, D. Bachan, L. Benes, A. Krejcova. Rad. Eff. Def. Sol., 165, 211 (2010)
- Ю.Е. Калинин, М.А. Каширин, В.А. Макагонов, С.Ю. Панков, А.В. Ситников. ФTT, 59 (1), 23 (2017)
- D.C. Ghosh, R. Biswas. Int. J. Mol. Sci., 3, 87 (2002)
- M.V. Putz, N. Russo, E. Sicilia. J. Phys. Chem. A, 107, 5461 (2003)
- N.T. Nghi, A.L. Usiikans, T.A. Cherepanova. Cryst. Res. Technol., 21, 367 (1986)
- M. Yaprintsev, R. Lyubushkin, O. Soklakova, O. Ivanov. J. Electron. Mater., 47, 1362 (2018)
- Z. Stary, J. Horak, M. Stordeur, M. Stolzer. J. Phys. Chem. Solids, 49, 29 (1988)
- L. Pauling. J. Am. Chem. Soc., 54, 3570 (1932)
- J.C.A. Boeyens. Z. Naturforsch., 63b, 199 (2008)
- J. Horak, K. Cermak, L. Koudelka. J. Phys. Chem. Solids, 47, 805 (1986)
- M. Yaprintsev, R. Lyubushkin, O. Soklakova, O. Ivanov. Rare Metals, 37, 642 (2018)
- L. Yao, F. Wu, X.X. Wang, R.J. Cao, X.J. Li, X. Hu, H.Z. Song. J. Eelectron. Mater., 45, 3053 (2016)
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.