Термоэлектрические свойства твердого раствора n-Mg2(SiGe)0.8Sn0.2
Исаченко Г.Н.1,2, Самунин А.Ю.1, Константинов П.П.1, Касьянов А.А.2, Масалимов А.2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
Email: g.isachenko@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 20 декабря 2018 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2019 г.
Высокие значения термоэлектрической добротности (ZT=1.5) в твердых растворах Mg2Si-Mg2Sn обусловлены низкой теплопроводностью и сложной зонной структурой, оптимальной при соотношении компонентов твердого раствора 40% Mg2Si на 60% Mg2Sn. Однако присутствие в большой концентрации станнида магния ухудшает механические характеристики и снижает химическую стабильность материала, ограничивая возможность его применения при высоких температурах. Силицид магния обладая более высокой стабильностью, проигрывает в термоэлектрической добротности. В твердых растворах со стороны силицида магния ZT значительно ниже, составляет величины ~1. Возможность повысить ZT в твердом растворе Mg2Si0.8Sn0.2 при дополнительном включении небольшого количества Mg2Ge исследовано в данной работе. Образцы твердого раствора Mg2(Si1-xGex)0.8Sn0.2 (x<0.03) приготовлены методом горячего прессования. Измерены температурные зависимости коэффициента термоэдс, электропроводности и теплопроводности. Показано увеличение термоэлектрической добротности до ZT=1.1 при 800 K в твердом растворе Mg2Si0.78Ge0.02Sn0.2<Sb>.
- N.A. Khan, N. Vlachos, T. Kyratsi. Scripta Materialia, 69 (8), 606 (2013)
- P. Gao, I. Berkun, R.D. Schmidt, M.F. Luzenski, Xu Lu, P.B. Sarac, E.D. Case, T.P. Hogan. J. Electron. Mater., 43, 1790 (2013)
- G.N. Isachenko, A.Yu. Samunin, E.A. Gurieva, M.I. Fedorov, D.A. Pshenay-Severin, P.P. Konstantinov, M.D. Kamolova. J. Electron. Mater., 45 (3), 1982 (2016)
- Q. Zhang, L. Cheng, W. Liu, Y. Zheng, X. Su, H. Chi, H. Liu, Y. Yan, X. Tang, C. Uher. Phys. Chem. Chem. Phys., 16 (43), 23576 (2014)
- W. Liu, X. Tan, K. Yin, H. Liu, X. Tang, J. Shi, Q. Zhang, C. Uher. Phys. Rev. Lett., 108, 166601 (2012)
- Г.Н. Исаченко, В.К. Зайцев, М.И. Федоров, А.Т. Бурков, Е.А. Гуриева, П.П. Константинов, М.В. Ведерников. ФТТ, 51 (9), 1693 (2009)
- V.K. Zaitsev, M.I. Fedorov, E.A. Gurieva, I.S. Eremin, P.P. Konstantinov, A.Y. Samunin, M.V. Vedernikov. Phys. Rev. B, 74, 45207 (2006)
- J. Mao, H.S. Kim, J. Shuai, Z. Liu, R. He, U. Saparamadu, Fei Tian, W. Liu, Z. Ren. Acta Materialia, 103, 633 (2016)
- М.И. Федоров, В.К. Зайцев, Г.Н. Исаченко, Л.В. Бочков. Сб. тр. XIV конф. "Термоэлектрики их применения" (Санкт-Петербург, 2015) с. 49
- А.Ю. Самунин, В.К. Зайцев, Д.А. Пшенай-Северин, П.П. Константинов, Г.Н. Исаченко, М.И. Федоров, С.В. Новиков. ФТП, 58 (8), 1479 (2016)
- P.G. Klemens. Phys. Rev., 119 (2), 507 (1960)
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.