新型过渡族金属锑、硫化合物热电输运性质的研究

来源 :中国科学院合肥物质科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:EDI0920
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文以过渡族金属锑化物CrSb2和硫化物TiS2为研究对象,以提高其热电性能为目的,对其热电输运性质开展了较为系统的研究,主要研究结果为:   (1)对Cr位掺杂化合物Cr1-xTixSb2的热电输运性质研究表明,其电阻率和热电势|S|较未掺杂前显著地减小,这可归因于晶格畸变使杂质(缺陷)能级或/和带隙变化引起载流子浓度增加。但对Mn和Ni的掺杂化合物Cr1-xMxSb2(M=Mn、Ni),其电阻率和热电势|S|下降幅度较Cr1-xTixSb2更大,这种差别可能主要来自部分Mn和Ni的3d电子非局性,从而大大提高该掺杂体系的电导。在Cr位掺杂所有的元素都导致其热导率降低,这种降低主要来自声子的杂质(M)散射增强。由于热导率和电阻率的大幅减小,使掺5%Mn、1%Ni和3%Ti后其ZT值比纯CrSb2的提高了~14%、~29%和~11%(T=310K)。   (2)对Sb位替代化合物CrSb2-xSnx的热、电输运性质的研究表明,与未掺杂相比Crsb2-xSnx的电阻率和热电势|S|明显减小,这主要是掺杂引起的晶格畸变使杂质(缺陷)能级或/和带隙变化间接引起载流子浓度增加所致。对于Te掺杂化合物CrSb2-xTex,掺杂除了导致电阻和热电势巨幅降低外,当掺杂浓度x=~0.01时发生半导体向金属性导电行为转变,其可能的解释是,当掺杂浓度很高时施主能级扩展与导带交叠所致。由于掺杂后电阻率和热导率大幅减小,使CrSb1.97Te0.03的ZT比CrSb2的提高了~27%(T=310K)。   (3)SbxTiS2和纳米TiS2的电输运研究表明,Sb夹层后由于电荷转移导致载流子浓度增加使SbxTiS2的电阻率逐渐减小,金属性逐渐增强。当晶粒尺寸小于100nm时,TiS2从金属性转变为类半导体性导电,并在低温下观察到Mott二维的变程跳跃电导现象。
其他文献
作为生命遗传物质,DNA一直是生物物理方面研究的主要对象。DNA的凝聚及沉淀对于生命现象的维持与传递、基因药物的合成、基因治疗的实施都具有着非常重要的意义。本文将通过紫外-可见光光谱仪(UV-vis spectrophotometer,UV-vis)、原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)、动态光散射技术(Dynamic Light Scattering,DLS)、
空位是一种典型的点缺陷,它与一些功能材料的光学性质或离子的扩散行为密切相关。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理的计算方法对两种功能材料中氧空位的性质进行了研究。
核磁共振(NMR)波谱技术不仅在结构分析中具有强大的功能,而且在动态过程研究方面也具有显著的优势。本论文运用NMR方法对处于平衡状态以及非平衡状态体系中的一些动态过程进行
本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了几种与自旋电子学相关的磁性材料的电子结构和磁性质。重点讨论磁性材料中磁性杂质的电子态及其与局域结构的关系,以及与
近年来,探索颗粒物质的动力学行为已成为凝聚态物理一个新的研究热点,吸引了众多研究者的兴趣。本工作采用改进的机械能量损耗仪研究了几种常见颗粒体系的能量损耗行为,观测到一
大气污染已逐渐成为制约我国经济发展和影响人们生活质量及身体健康的重要因素。本文针对我国环境空气质量监测的需求,开展了环境空气质量监测规范体系以及监测技术的研究,对于
近年来,基于核磁共振(NMR)波谱的代谢组学(metabonomics)方法作为一种强有力的工具,被广泛地应用于基础生物学、分子病理学、毒理学、生物医药、环境科学等研究中。中草药应用
目前,基于密度泛函理论与非平衡态格林函数相结合的方法已经非常广泛的应用于分子电子学、凝聚态物理和计算材料科学等。该方法既可以应用到解释有关的实验结果,还可以给出微观
慢性痛(特别是慢性神经病理痛)和抑郁症(特别是重型抑郁症)都是目前临床较常见的慢性疾病。慢性痛患者往往伴随着抑郁的倾向。这两种疾病的致病机制目前尚不十分清楚,治疗也相
硼酸铋玻璃具有熔点低、玻璃形成范围宽、折射率较大、物理化学性质稳定等特点,是一种很好的新型激光基质材料。在本工作中,采用熔体冷却法制备了系列不同基质配比和不同稀土离