Термоэлектрические свойства перовскита CaMnO3, синтезированного методом горения реакционных аэрозолей*
Российский научный фонд, 22-79-10278
Чернышова Е.В.1, Росляков С.И.1, Ермекова Ж.С.1, Аргунов Е.В.1, Московских Д.О.1, Юдин С.Н.1, Ховайло В.В.1
1Университет науки и технологий "МИСиС", Москва, Россия
Email: evgeniachernyshova8@gmail.com
Поступила в редакцию: 22 марта 2024 г.
В окончательной редакции: 15 апреля 2024 г.
Принята к печати: 15 апреля 2024 г.
Выставление онлайн: 7 июля 2024 г.
Порошок CaMnO3 синтезирован методом горения реакционных аэрозолей с использованием в качестве органического агента глицина. Благодаря экзотермической реакции между компонентами прекурсора метод позволяет получить кристаллический продукт за одну технологическую стадию. Консолидацию порошка проводили методом холодного прессования с последующим спеканием на воздухе. Однофазный CaMnO3 показал снижение коэффициента теплопроводности относительно литературных данных, с преобладающим механизмом рассеяния фононов на границах зерен. Механизм электропроводности основан на термически активированных прыжках малых поляронов между локализованными состояниями Mn3+ и Mn4+. Синтезированный CaMnO3 имеет высокие абсолютные значения коэффициента термоэдс, что приводит к конкурентоспособным значениям эффективности как среди нелегированных составов, так и среди легированных. Ключевые слова: синтез горением аэрозолей, оксидные термоэлектрические материалы, манганит кальция, перовскиты.
- B. Srinivasan, A. Gelle, F. Gucci, C. Boussard-Pledel, B. Fontaine, R. Gautier, H. J.-F. Halet, M.J. Reece, B. Bureau. Inorg. Chem. Front., 6 (1), 63 (2019)
- G. Rogl, P. Rogl. Curr. Opin. Green Sustain. Chem., 4, 50 (2017)
- Ю.И. Равич, Б.А. Ефимова, И.А. Смирнов. Методы исследования полупроводников в применении к халькогенидам свинца PbTe, PbSe и PbS (М., Наука, 1968)
- N.V. Nong, C.-J. Liu, M. Ohtaki. J. Alloys Compd., 509 (3), 977 (2011)
- H. Colder, E. Guilmeau, C. Harnois, S. Marinel, R. Retoux, E. Savary. J. Eur. Ceram. Soc., 31 (15), 2957 (2011)
- H. Muta, K. Kurosaki, S. Yamanaka. J. Alloys Compd., 350 (1-2), 292 (2003)
- M. Acharya, S.S. Jana, M. Ranjan, T. Maiti. Nano Energy, 84, 105905 (2021)
- L. Bocher, M.H. Aguirre, D. Logvinovich, A. Shkabko, R. Robert, M. Trottmann, A. Weidenkaff. Inorg. Chem., 47 (18), 8077 (2008)
- S.O.A. De Torres, D. Thomazini, G.P. Balthazar, M.V. Gelfuso. Mater. Res., 23 (5), e20200169 (2021)
- A. Baranovskiy, Y. Amouyal. J. Alloys Compd., 687, 562 (2016)
- K.K. Li, Z.Y. Liu, F.P. Zhang, J.X. Zhang, X.Y. Yang, J.W. Zhang, J.L. Shi, G. Ren, T.W. He, J.J. Duan. J. Alloys Compd., 808, 151476 (2019)
- P. Thiel, J. Eilertsen, S. Populoh, G. Saucke, M. Dobeli, A. Shkabko, L. Sagarna, L. Karvonen, A. Weidenkaff. J. Appl. Phys., 114 (24), 243707 (2013)
- Y.-H. Zhu, W.-B. Su, J. Liu, Y.-C. Zhou, J. Li, X. Zhang, Y. Du, C.-L. Wang. Ceram. Int., 41 (1), 1535 (2015)
- M. Mouyane, B. Itaalit, J.\^O. Bernard, D. Houivet, J.G. Noudem. Powder Technol., 264, 71 (2014)
- R. Kabir, T. Zhang, R. Donelson, D. Wang, R. Tian, T.T. Tan, B. Gong, S. Li. Phys. Status Solidi A, 211 (5), 1200 (2014)
- G. Xu. Solid State Ion., 171 (1-2), 147 (2004)
- R. Lohnert, J. Topfer. J. Solid State Chem., 315, 123437 (2022)
- F. Azough, A. Gholinia, D.T. Alvarez-Ruiz, E. Duran, D.M. Kepaptsoglou, A.S. Eggeman, Q.M. Ramasse, R. Freer. ACS Appl. Mater. Interfaces, 11 (36), 32833 (2019)
- G.V. Trusov, A.B. Tarasov, E.A. Goodilin, A.S. Rogachev, S.I. Roslyakov, S. Rouvimov, K.B. Podbolotov, A.S. Mukasyan. J. Phys. Chem. C, 120 (13), 7165 (2016)
- M.E.M. Jorge, M.R. Nunes, R.S. Maria, D. Sousa. Chem. Mater., 17 (8), 2069 (2005)
- A. Vijay, R. Suhashini, R. Jose, S.C. Prasanth, K.V. Saravanan. AIP Conf. Proc., 2220 (1), 080029 (2020)
- M. Schrade, R. Kabir, S. Li, T. Norby, T.G. Finstad. J. Appl. Phys., 115 (10), 103705 (2014)
- A. Vijay, C. P. S, R. Jose, V. Saravanan. RSC Advaces, 13 (28), 19651 (2023)
- G.V. Trusov, A.B. Tarasov, D.O. Moskovskikh, A.S. Rogachev, A.S. Mukasyan. J. Alloys Compd., 779, 557 (2019)
- F.P. Zhang, X. Zhang, Q.M. Lu, J.X. Zhang, Y.Q. Liu. J. Alloys Compd., 509 (10), 4171 (2011)
- A. Varma, A.S. Mukasyan, A.S. Rogachev, K.V. Manukyan. Chem. Rev., 116 (23), 14493 (2016)
- A.S. Mukasyan, D.O. Moskovskikh, A.A. Nepapushev, J.M. Pauls, S.I. Roslyakov. J. Eur. Ceram. Soc., 40 (7), 2512 (2020)
- R. Lohnert, M. Stelter, J. Topfer. Mater. Sci. Eng. B, 223, 185 (2017)
- S. Paengson, P. Pilasuta, K. Singsoog, W. Namhongsa, W. Impho, T. Seetawan. Materials Today Proceedings, 4 (5), 6289 (2017)
- P.N. Santhosh, J. Goldberger, P.M. Woodward, T. Vogt, W.P. Lee, A.J. Epstein. Phys. Rev. B, 62 (22), 14928 (2000)
- R. Kabir, T. Zhang, D. Wang, R. Donelson, R. Tian, T.T. Tan, S. Li. J. Mater. Sci., 49 (21), 7522 (2014)
- H.S. Horowitz, J.M.L. Horowitz. Mater. Res. Bulletin, 13 (12), 1359 (1978)
- T. Liu, J. Chen, M. Li, G. Han, C. Liu, D. Zhou, J. Zou, Z.-G. Chen, L. Yang. Chem. Eng. J., 408, 127364 (2021)
- S.P. Singh, N. Kanas, T.D. Desissa, M.A. Einarsrud, T. Norby, K. Wiik. J. Eur. Ceram. Soc., 40 (4), 1344 (2020)
- R. Funahashi, A. Kosuga, N. Miyasou, E. Takeuchi, S. Urata, K. Lee, H. Ohta, K. Koumoto, 26th Int. Conf. on Thermoelectrics (Jeju Island, 3-5 June, South Korea) [IEEE, 1, 124 (2007)]
- T. Yang, T. Cheng. RSC Advaces, 7 (71), 44659 (2017)
- A. Novitskii, G. Guelou, A. Voronin, T. Mori, V. Khovaylo. Scr. Mater., 187, 317 (2020)
- M. Schrade, K. Berland, S.N.H. Eliassen, M.N. Guzik, C. Echevarria-Bonet, M.H. S rby, P. Jenuvs, B.C. Hauback, R. Tofan, A.E. Gunn s, C. Persson, O.M. L vvik, T.G. Finstad. Sci. Rep., 7 (1), 13760 (2017)
- C.S. Huang, H. Fang, Z.H. Xu, X. Zheng, X.X. Ruan. Results Phys., 13, 102337 (2019)
- G.-K. Ren, J.-L. Lan, K.J. Ventura, X. Tan, Y.-H. Lin, C.-W. Nan. Npj Comput. Mater., 2 (1), 16023 (2016)
- R. Kabir, R. Tian, T. Zhang, R. Donelson, T.T. Tan, S. Li. J. Alloys Compd., 628, 347 (2015)
- Y. Wang, Y. Sui, X. Wang, W. Su. J. Phys. D: Appl. Phys., 42 (5), 055010 (2009)
- A. Vijay, R. Jose, C. Prasanth S, V. P, K. Venkata Saravanan. Materials Today Proceedings, 64, 431 (2022)
- L.T. Hung, N.V. Nong, L. Han, D.L. Minh, K.A. Borup, B.B. Iversen, N. Pryds, S. Linderoth. J. Mater. Sci., 48, 2817 (2013)
- J. Lan, Y.-H. Lin, H. Fang, A. Mei, C.-W. Nan, Y. Liu, S. Xu, M. Peters. J. Am. Ceram. Soc., 93 (8), 2121 (2010)
- C. Li, Q. Chen, Y. Yan. Materials, 11 (10), 1807 (2018)
- S. BerbethMary, K. Nalini, K. Rajalakshmi. Materials Today Proceedings, 57, 2344 (2022).
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.