Термоэлектрические свойства полуметаллических и полупроводниковых фольг и нитей Bi1-xSbx
Николаева А.1,2, Конопко Л.1,2, Гергишан И.1, Рогацкий К.2, Стачовик П.2, Ежовски А.2, Шепелевич В.3, Прокошин В.3, Гусакова С.3
1Инстутут электронной инженерии и нанотехнологии им. Д. Гицу, МД- Кишинев, Молдова
2Институт низких температур и структурных исследований Польской академии наук, Вроцлав, Польша
3Белорусский государственный университет, Минск, Республика Беларусь
Email: A.Nikolaeva@nano.asm.md
Поступила в редакцию: 20 декабря 2018 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2019 г.
Представлены результаты экспериментальных исследований термоэлектрических свойств - проводимости, термоэдс, теплопроводности - микротекстурированных фольг и монокристаллических нитей на базе полуметаллических и полупроводниковых сплавов Bi1-xSbx, в интервале температур 4.2-300 K. Установлено, что в нитях Bi-17ат%Sb энергетическая щель Delta E возрастает с уменьшением диаметра нитей d, что является проявлением квантового размерного эффекта. В области низких температур (T<50 K) в нитях с d<0.4 мкм проводимость возрастает вследствие существенного вклада высокопроводящих поверхностных состояний, характерных для топологических изоляторов. Впервые обнаружено, что теплопроводность полуметаллических фольг Bi-3ат%Sb в области низких температур на 2 порядка, а в полупроводниковых Bi-16ат%Sb на 1 порядок меньше, чем в массивных монокристаллах соответствующего состава, вследствие значительного рассеяния фононов на границах зерен и поверхности. Это привело к значительному возрастанию термоэлектрической эффективности и может быть использовано в миниатюрных термоэлектрических преобразователях энергии.
- P. Jandl, U. Birkholz. J. Appl. Phys., 76 (11), 7351 (1994)
- L.D. Hicks, M.S. Dresselhaus. Phys. Rev. B, 47, 16631 (1993)
- O. Rabin, Y.-M. Lin, M.S. Dresselhaus. Appl. Phys. Lett., 79 (1), 81 (2001)
- Sh. Tang, M.S. Dresselhaus. Phys. Rev. B, 89, 045424 (2014)
- R. Venkatasubramanian, E. Siivola, T. Colpitts, B. O'Quinn. Nature, 413 (6856), 597 (2001)
- Г.А. Миронова, М.В. Судакова, Я.Г. Пономарев. ЖЭТФ, 78 (5), 1832 (1980)
- Fu Liang, C.L. Kane, E.J. Mele. Phys. Rev. Lett., 98, 106803 (2007)
- A.A. Taskin, Kouji Segawa, Yoichi Ando. Phys. Rev. B, 82, 121302(R) (2010)
- R. Takahashi, S. Murakami. Semicond. Sci. Technol., 27 (12), 124500 (2012)
- D. Hsieh, D. Qian, L. Wray, Y. Xia, Y.S. Hor, R.J. Cava, M.Z. Hasan. Nature, 452 (7190), 970 (2008)
- Dong-Xia Qu, K. Roberts Sarah, George F. Chapline. Phys. Rev. Lett., 111, 176801 (2013)
- A.V. Demidchik, V.G. Shepelevich. Inorg. Mater., 40 (4), 391 (2004)
- A. Nikolaeva, T.E. Huber, D. Gitsu, L. Konopko. Phys. Rev. B, 77, 035422 (2008)
- A.A. Nikolaeva, L.A. Konopko, T.E. Huber, P.P. Bodiul, I.A. Popov. J. Sol. State Chem., 193, 71 (2012)
- И.М. Пилат, С.В. Чайка, Н.В. Кругова, С.И. Пироженко. ФТТ, 17 (1), 176 (1975)
- J.P. Heremans. Acta Phys. Polon. A, 108 (4), 609 (2005)
- L.A. Konopko, A.A. Nikolaeva, T.E. Huber, J.-P. Ansermet. J. Low Temp. Phys., 185 (5), 673 (2016)
- В.Д. Каган, Н.А. Редько. ФТТ, 11, 3480 (1992)
- В.Н. Копылов, Л.П. Межов-Деглин. ЖЭТФ, 65 (8), 720 (1973)
- П.П. Бодюл, М.П. Бойко, Н.А. Редько. ФТТ, 28 (10), 3182 (1986)
- B. Lenoir, A. Dauscher, M. Cassat, Yu.I. Ravich, H. Sherrer. J. Phys. Chem. Sol., 59, 129 (1998)
- Н.А. Родионов, Г.А. Иванов, Н.А. Редько. ФТТ, 24 (6), 1881 (1982)
- Shuang Tang, Mildred Dresselhaus. Nano Lett., 12 (4), 2021 (2012)
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.