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Cu掺杂AgSbTe2化合物的相稳定、晶体结构及热电性能

张贺 骆军 朱航天 刘泉林 梁敬魁 饶光辉

Cu掺杂AgSbTe2化合物的相稳定、晶体结构及热电性能

张贺, 骆军, 朱航天, 刘泉林, 梁敬魁, 饶光辉
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  • 利用熔融快淬结合放电等离子烧结(SPS), 制备了CuxAg1-xSbTe2(x= 00.3)样品. 粉末x射线衍射(XRD)分析结果显示, SPS处理以前, 含Cu样品形成NaCl型结构的固溶体, 而未加入Cu的样品析出Ag2Te第二相. 根据热分析和XRD测量结果, Cu的加入能够有效抑制Ag2Te的析出, 但同时会在快淬样品中产生少量非晶相. 在温度升高到540 K左右时, 非晶相发生晶化, 形成Sb7Te亚稳相, 并最终转变成Sb2Te3稳定相. 对快淬样品进行低温SPS快速处理后, x =0.1样品为面心立方结构的单相化合物, 但是x=0.2, 0.3的样品分别析出第二相Sb7Te和Sb2Te3. 由于析出第二相, x=0.2, 0.3样品的电导率增大, Seebeck系数减小, 热导率相应升高, 综合热电性能降低.x=0.1单相样品的功率因子与文献报道的AgSbTe2化合物相当. 元素替代的合金化效应 增强了Cu0.1Ag0.9SbTe2化合物的声子散射, 有效降低了样品的热导率. 因此, 单相样品Cu0.1Ag0.9SbTe2表现出较佳的热电性能, 在620 K时热电优值达到1.
      通信作者: , jluo@aphy.iphy.ac.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 11144002)、国家重点基础研究发展计划 (批准号: 2007CB925003) 和教育部科学技术研究计划重大项目(批准号: 309006)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-22
  • 修回日期:  2012-04-28
  • 刊出日期:  2012-04-20

Cu掺杂AgSbTe2化合物的相稳定、晶体结构及热电性能

  • 1. 北京科技大学材料科学与工程学院, 新金属材料国家重点实验室, 北京 100083;
  • 2. 中国科学院物理研究所, 北京 100190
  • 通信作者: , jluo@aphy.iphy.ac.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金 (批准号: 11144002)、国家重点基础研究发展计划 (批准号: 2007CB925003) 和教育部科学技术研究计划重大项目(批准号: 309006)资助的课题.

摘要: 利用熔融快淬结合放电等离子烧结(SPS), 制备了CuxAg1-xSbTe2(x= 00.3)样品. 粉末x射线衍射(XRD)分析结果显示, SPS处理以前, 含Cu样品形成NaCl型结构的固溶体, 而未加入Cu的样品析出Ag2Te第二相. 根据热分析和XRD测量结果, Cu的加入能够有效抑制Ag2Te的析出, 但同时会在快淬样品中产生少量非晶相. 在温度升高到540 K左右时, 非晶相发生晶化, 形成Sb7Te亚稳相, 并最终转变成Sb2Te3稳定相. 对快淬样品进行低温SPS快速处理后, x =0.1样品为面心立方结构的单相化合物, 但是x=0.2, 0.3的样品分别析出第二相Sb7Te和Sb2Te3. 由于析出第二相, x=0.2, 0.3样品的电导率增大, Seebeck系数减小, 热导率相应升高, 综合热电性能降低.x=0.1单相样品的功率因子与文献报道的AgSbTe2化合物相当. 元素替代的合金化效应 增强了Cu0.1Ag0.9SbTe2化合物的声子散射, 有效降低了样品的热导率. 因此, 单相样品Cu0.1Ag0.9SbTe2表现出较佳的热电性能, 在620 K时热电优值达到1.

English Abstract

参考文献 (39)

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