Вышедшие номера
Эффективная масса, подвижность носителей заряда и решеточная теплопроводность в нанокомпозитных термоэлектриках на основе халькогенидов висмута и сурьмы
Russian Foundation for Basic Research, Competition for the best projects of fundamental scientific research for 2020, Project No. 20-08-00464
Лукьянова Л.Н. 1, Шабалдин А.А. 1, Самунин А.Ю. 1, Усов О.А. 1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: lidia.lukyanova@mail.ioffe.ru, oleg.usov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 12 августа 2021 г.
В окончательной редакции: 28 августа 2021 г.
Принята к печати: 28 августа 2021 г.
Выставление онлайн: 14 сентября 2021 г.

В термоэлектриках p-типа на основе халькогенидов висмута и сурьмы с избытком висмута эффективная масса плотности состояний m/m0 возрастает в нанокомпозитном и наноструктурированном твердых растворах по сравнению с базовым материалом, полученным методом направленной кристаллизации. Показано, что увеличение m/m0 связано с ростом эффективного параметра рассеяния reff и усилением зависимости времени релаксации от энергии, что характерно для топологических изоляторов. Параметр материала β, пропорциональный термоэлектрической эффективности ZT, при температурах ниже комнатной возрастает сильнее в наноструктурированном составе, чем в нанокомпозите с нановключениями SiO2 вследствие роста m/m0 и уменьшения решеточной теплопроводности kappaL. При дальнейшем повышении температуры наибольший рост параметра β в базовом материале связан с более высокой подвижностью. Ключевые слова: халькогениды висмута и сурьмы, наноструктурированные твердые растворы, нанокомпозит, эффективная масса.
  1. T.-H. Liu, J. Zhou, M. Li, Z. Ding, Q. Song, B. Liao, L. Fu, G. Chen. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 115, 879-885 (2018)
  2. N. Xu, Y. Xu, J. Zhu. npj Quant. Mater., 2, 51 (2017)
  3. J.P. Heremans, V. Jovovic, E.S. Toberer, A. Saramat, K. Kurosaki, A. Charoenphakdee, S. Yamanaka, G.J. Snyder. Science, 321, 554 (2008)
  4. W. Xie, J. He, H.J. Kang, X. Tang, S. Zhu, M. Laver, S. Wang, J.R.D. Copley, C.M. Brown, Q. Zhang, T.M. Tritt. Nano Lett., 10, 3283 (2010)
  5. B. Madavali, H.S. Kim, K.H. Lee, S.J. Hong. J. Appl. Phys., 121, 225104 (2017)
  6. L.Q. Tan, J.F. Li, D.W. Liu, F. Li, Z.Y. Li, M. Zou, K. Wang. Adv. Funct. Mater., 23, 4317 (2013)
  7. Y.C. Dou, X.Y. Qin, D. Li, L.L. Li, T.H. Zou, Q.Q. Wang. J. Appl. Phys., 114, 044906 (2013)
  8. S. Seo, K. Lee, Y. Jeong, M.-W. Oh, B. Yoo. J. Phys. Chem. C, 119, 18038 (2015)
  9. T. Zou, X. Qin, Y. Zhang, X. Li, Z. Zeng, D. Li, J. Zhang, H. Xin, W. Xie, A. Weidenkaff. Sci. Rep., 5, 17803 (2015)
  10. S. Foster, N. Neophytou. Comp. Mater. Sci., 164, 91 (2019)
  11. А.А. Шабалдин, П.П. Константинов, Д.А. Курдюков, Л.Н. Лукьянова, А.Ю. Самунин, Е.Ю. Стовпяга, А.Т. Бурков. ФТП, 53, 6, 751 (2019)
  12. L.N. Lukyanova, Yu.A. Boikov, Danilov, O.A. Usov, M.P. Volkov, V.A. Kutasov. Semicond. Sci. Technol., 30, 015011 (2015)
  13. G. Jiang, J. Yi, L. Miao, P. Tang, H. Huang, C. Zhao, S. Wen. Sci. Rep., 8, 2355 (2018)
  14. R.V. Gorbachev, A.K. Geim, M.I. Katsnelson, K.S. Novoselov, T. Tudorovskiy, I.V. Grigorieva, A.H. MacDonald, S.V. Morozov, K. Watanabe, T. Taniguchi, L.A. Ponomarenko. Nature Physics, 8, 896 (2012)
  15. D. Baldomir, D. Failde. Sci. Rep., 9, 6324 (2019)
  16. M.K. Jacobsen, R.S. Kumar, A.L. Cornelius, S.V. Sinogeiken, M.F. Nico. J. Phys.: Conf. Ser., 73 (9), 1154 (2012)
  17. A.J. Minnich, M.S. Dresselhaus, Z.F. Ren, G. Chen. Energy Environ. Sci., 2, 466 (2009)

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.