Влияние магнитного поля на термоэлектрические свойства композита на основе Bi2Te2.1Se0.9 с ферромагнитным наполнителем (Co)
Батдалов А.Б.
1, Мухучев А.А.
1, Япрынцев М.Н.
2, Иванов О.Н.
2, Ховайло В.В.
31Институт физики им. Х.И. Амирханова ДФИЦ РАН, Махачкала, Россия
2Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород, Россия
3Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия

Email: ab.batdalov@gmail.com, mukhuch87@mail.ru
Поступила в редакцию: 27 июня 2025 г.
В окончательной редакции: 21 октября 2025 г.
Принята к печати: 22 октября 2025 г.
Выставление онлайн: 28 ноября 2025 г.
Приведены результаты исследования влияния магнитного поля на теплопроводность, термоэдс и электросопротивление композита на основе термоэлектрика Bi2Te2.1Se0.9 (матрица) и магнитоупорядоченного наполнителя (кобальт). Показано, что введение небольшого количества атомов Co (0.33 wt.%) в матрицу термоэлектрика приводит к значительному росту термоэлектрической добротности ZT (~40 %). Анализ температурной и магнитополевой зависимости электросопротивления композита указывает на электрическую неоднородность композита. Магнитное поле приводит к росту электросопротивления, уменьшению термоэдс и теплопроводности, которые в итоге приводят к незначительному уменьшению термоэлектрической добротности. Ключевые слова: Термоэлектрики, магнитное поле, температура, термоэлектрическая добротность.
- J.R. Szczech, J.M. Higins, S. Jin. J. Mater. Chem. 21, 4037-4055 (2011)
- J. He, T.M. Tritt. Science 357, 1369 (2017)
- B. Hinterleitner, I. Knapp, M. Poneder, Y. Shi, H. Muller, G. Eguchi, C. Eisenmenger-Sittner, M. Stoger-Pollach, Y. Kakefuda, N. Kawamoto, Q. Guo, T. Baba, T. Mori, S. Ullah, X.-Q. Chen, E. Bauer. Nature (London) 576, 85-90 (2019)
- P. Baskaran, M. Rajcesekar. RSC Adv. 14, 21706 (2024)
- A.S. Ivanova, A.S. Khanina, P.A. Gostishchev, D.S. Saranin. Nanobiotechnol. Rep. 19, S1 (2024)
- J. Wang, Y. Yin, C. Che, M. Cui. Energies 18, 2122 (2025)
- X.-L. Shi, N.-H. Li, M. Li, Z.-G. Chen. Chem. Rev. 125, 7525 (2025)
- А.В. Дмитриев, И.П. Звягин. УФН 180, 821 (2010)
- Л.П. Булат, И.А. Драбкин, В.В. Каратаев, В.Б. Освенский, Д.А. Пшенай-Северин. ФТТ 52, 1712 (2010)
- Л.П. Булат, Д.А. Пшенай-Северин. ФТТ 52, 452 (2016)
- T. Zhu, Y. Liu, C. Fu, J.P. Heremans, J.G. Snyder, X. Zhao. Adv. Mater. 29, 1605884 (2017)
- N. Tsujii, T. Mori. Appl. Phys. Express 6, 043001 (2013)
- W. Zhao, Z. Liu, Z. Sun, Q. Zhang, P. Wei, X. Mu, H. Zhou, C. Li, S. Ma, D. He, P. Ji, W. Zhu, X. Nie, X. Su, X. Tang, B. Shen, X. Dong, J. Yang, Y. Liu, J. Shi. Nature (London) 549, 247 (2017)
- W. Zhao, Z. Liu, P. Wei, Q. Zhan, W. Zhu1, X. Su, X. Tang, J. Yang, Y. Liu, J. Shi, Y. Chao, S. Lin, Y. Pei. Nat. Nanotech. 12, 55 (2017)
- L. Xing, W. Cui, X. Sang, F. Hu, P. Wei, W. Zhu, X. Nie, Q. Zhang, W. Zhao. J. Materiomics 7, 998 (2021)
- S. Ma, C. Li, P. Wei, W. Zhu, X. Nie, X. Sang, Q. Zhanga, W. Zhao. J. Mater. Chem. A 8, 4816 (2020)
- О.Н. Иванов, М.П. Япрынцев, А.Е. Васильев, Н.И. Репников. Российские нанотехнологии 16, 348 (2021)
- R. Lu, J.S. Lopez, Y. Liu, T.P. Bailey, A.A. Page, S. Wang, C. Uher. PFP Poudeu. J. Mater. Chem. A 7, 11095 (2019)
- S. Chandra, P. Dutta, K. Biswas. ACS Appl. Energy Mater. 3, 9051 (2020)
- Y. Zheng, T. Lu, Md. M.H. Polash, M. Rasoulianboroujeni, N. Liu, M.E. Manley, Y. Deng, P.J. Sun, X.L. Chen, R.P. Hermann, D. Vashaee, J.P. Heremans, H. Zhao. Sci. Adv. 5, 9461 (2019)
- W.M. Yim, A. Amith. Solid State. Electr. 15, 1141(1972)
- G. Yang, L. Sang, C. Zhang, N. Ye, A. Hamilton, M.S. Fuhrer, X. Wang. Nat. Rev. Phys. 5, 466 (2023)
- D.P. Dubey, R. Chatterjee, Mater. Res. Express 11, 072002 (2024)
- D.P. Dubey, M.K. Majee, R.Y. Umetsu, V. Khovaylo, R. Chatterjee. J. Mater. Chem. A 11, 25626 (2023)
- М. Жежу, А.Е. Васильев, О.Н. Иванов. Известия РАН. Cерия физическая 87, 6, 780 (2023)
- M. Zhezhu, A. Vasilev, M. Yaprinsev, O. Ivanov, V. Novikov. J. Solid State Chem. 305, 122696 (2022)
- А.Б. Батдалов, Д.Х. Амирханова. Теплопроводность твердых тел в магнитном поле. Монография, издательство Дагестанского филиала АН СССР, Махачкала, (1989). 256 с
- Q. Han, P.-A. Zong, H. Liu, Z. Zhang, K. Shen, M. Liu, Z. Mao, Q. Song, S. Bai. ACS Appl. Mater. Interfaces 16, 27541 (2024)
- T. Gong, L. Gao, L. Kang, M. Shi, G. Hou, S. Zhang, D. Meng, J. Li, W. Su. Adv. Sci. 11, 2403845 (2024)
- Д.А. Пшенай-Северин, А.А. Шабалдин, П.П. Константинов, А.Т. Бурков. ФТП 55, 1144 (2021)
- O. Ivanov, M. Yaprinsev, A. Vasilev, M. Zhezhu, V. Novikov. Chin. J. Phys. 77, 24 (2022)
- J. Hu, H.M. Parish, T.F. Rosenbaum. Phys. Rev. B 75, 214203 (2007)