Ca9Zn4.5-δSb9(0<δ<0.5)化合物Sr/Eu阳离子掺杂与热电性质

Ca9Zn4.5-δSb9(0<δ<0.5)化合物Sr/Eu阳离子掺杂与热电性质

论文摘要

作为一种非常有前景的热电材料, Ca9Zn4.5-δSb9(0<δ<0.5)相较于其他材料有着成本低、环保高效等优势.以往研究表明间隙金属元素在该体系中起着关键作用,然而由于其狭窄的域值范围制约了Ca9Zn4.5-δSb9的性质调控.本文用原子半径更大的阳离子Sr/Eu来取代少量Ca,使其Seebeck系数和电学性质得以同步增强,得到了间接调控间隙原子的结果.载流子测试表明,载流子浓度有轻微降低,而载流子迁移率有着明显提升,这与增大的晶体热导性质都表明晶体结构发生了明显变化.对Ca9-xSrxZn4.5-δSb9系列进行了单晶X射线衍射测试,结果表明随Sr含量增大晶格参数有增大趋势,间隙Zn原子浓度上升,材料热电性能得到协同优化.最终掺杂样品中, Ca8.2Eu0.8Zn4.5-δSb9在873 K得到最大热电优值(ZT)约为0.81.

论文目录

  • 1 实验
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 晶体结构
  •   2.2 载流子浓度和迁移率
  •   2.3 Seebeck系数和电阻率
  •   2.4 热导率
  • 3 总结
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张建,吴震,夏盛清

    关键词: 热电材料,阳离子,掺杂,晶体结构,尺寸效应

    来源: 科学通报 2019年16期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 材料科学

    单位: 山东大学晶体材料研究所国家重点实验室

    分类号: TB34

    页码: 1679-1690

    总页数: 12

    文件大小: 1302K

    下载量: 52

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