国家自然科学基金(50701043)
- 作品数：2 被引量：1H指数：1
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- 不同元素替代掺杂化合物M_(0.04)Ti_(0.96)S_2(M=Ni,Al,Mg)的热电性质(英文)被引量：1
- 2010年
- 层状结构TiS2具有准二维结构,高热电势(室温时S≈250μV/K)和大的热电功率因子,作为热电材料具有很好的开发和应用前景。通过固相反应法,我们分别用原子量大于和小于Ti的原子部分替代Ti位引入替位缺陷(NiTi″,AlTi′,MgTi″),合成了不同元素替代掺杂化合物M0.04Ti0.96S2(M=Ni,Al,Mg),在5-310K的温度范围内研究了各化合物的电阻率、热导率及热电势率与温度的对应关系。结果表明Ni、Al、Mg三种元素的掺杂均引起了主体材料从金属性到半导体导电性质的转变,且在低温范围内呈现莫特二维变程跳跃电导规律,lnσ∝T-1/3,表明了TiS2的二维导电机制。值得注意的是:①Mg、Al的掺杂引起了热电势绝对值的显著增高,特别是Al掺杂的化合物在310K时热电势率为-500μV/K,达到了纯TiS2的200%;②Ni掺杂也在整个研究温区引起热导率的明显下降,而Mg、Al的掺杂却在整个研究温区引起热导率的明显升高。由于电阻率的增大,Ni、Al的掺杂均没能使得材料的ZT值有所提高,而Mg的掺杂明显地提高了TiS2的ZT值,在310K其ZT值是纯TiS2的1.6倍。这表明元素掺杂是提高材料的热电优值的有效途径之一。
- 张建秦晓英李地辛红星宋春军
- 关键词：热电电阻率热导率
- Zintl相热电材料纳米晶(Mg_(0.97)X_(0.03))_3Sb_2的低温电输运性能
- 2010年
- 采用机械合金化结合热压的方法,制备了纳米晶(Mg0.97X0.03)3Sb2(X=Mg、Cr、Cu、Ti),进行了微结构表征和电阻率测量。结果表明其平均晶粒尺寸不超过40nm。(Mg0.97X0.03)3Sb2晶体结构四面体位置的Mg-Sb结合距离变短,共价性增强。室温电阻从543Ωcm(Mg3Sb2)下降到137Ωcm((Mg0.97Cr0.03)3Sb2)、121Ωcm((Mg0.97Ti0.03)3Sb2)、109Ωcm((Mg0.97Cu0.03)3Sb2)。替代样品的电阻在低温时为变程跳跃电导。电阻率的降低是由于替代形成的晶格中化学环境变化,原子间结合强度增加所致。
- 辛红星秦晓英张宽心宋春军张建朱晓光
- 关键词：机械合金化纳米晶电阻率
