p型BayFexCo4-xSb12化合物的热电性能

以2+价的Ba作为填充原子,在x=1.0—1.6,y=0—0.63的组成范围内,系统地研究了Ba填充分数及Fe含量对p型Ba_yFe_xCo_4-xSb₁₂化合物电性能及热性能的影响,探讨了填充原子的氧化价对电性能的影响规律,优化了p型Ba_yFe_xCo_4-xSb₁₂化合物的组成和热电性能,对于富Co组成的Ba_0.27FeCo₃Sb₁₂试样,本研究得到了0.9最大无量纲热电性能指数(ZT). 关键词： 填充分数 载流子浓度 电导率 赛贝克系数 晶格热导率     

Fe对CeyFexCo4-xSb12化合物结 构和热电传输性质的影响

用熔融法合成了单相填充式skutterudite化合物Ce_yFe_xCo_4-x Sb₁₂(x=0—3.0,y=0—0.74).对Ce的填充范围,置换Fe原子对化合物的结 构及热电传输特性的影响进行了研究,Ce的填充分数随Fe含量的增加而线性增加,当Fe含量 大约为3时,Ce的填充分数达到0.74.晶格常量a随Fe含量的增加而增加,Ce的填充使晶格常 量进一步增加.当Ce填充分数达到饱和状态时,Ce_y 关键词： 填充式skutterudite化合物 晶体结构 热电传输性质     

Ca和Ce双原子复合填充p型CamCenFexCo4－xSb12化合物的合成及热电性能

用高温熔融法合成了Ca和Ce复合填充的单相p型Ca_mCe_nFe_{xCo4-xSb12化合物，探索了两种原子复合填充对其热电性能的影 响规律.研究结果表明，填充分数相同时，Ca和Ce两种原子复合填充的p型CamCe nFexCo4-xSb12化合物的载流子浓度和电 导率介于Ca或Ce一种原子单独填充的化合物之间，且随两种原子填充分数m+n的增加而降低 ；赛贝克系数随两种原子填充总量，尤其是Ce填充分数m的增加以及温度的上升而增加；在 相同填充分数时，两种原子复合填充的p型CamCenFexC o4-xSb12化合物的晶格热导率较Ca或Ce一种原子单独填充的化合物 的晶格热导率低，当总填充分数m+n为0.3左右，且Ca和Ce的填充量大致相等时，化合物的晶 格热导率最低.p型Ca0.18Ce0.12Fe1.45Co2.55Sb12.21化合物的最大热电性能指数ZT值在750K时达到1.17. 关键词： skutterudite化合物 双原子复合填充 合成 热电性能}     

Sm填充skutterudite化合物中填充原子扰动效应研究

结合Rietveld结构解析和拉曼光谱对单相多晶的Sm原子填充的skutterudite化合物Sm_yFe_xCo_4-xSb₁₂进行了分析.Rietveld精确化结果表明：Sm_yFe_xCo_4-xSb₁₂化合物具有填充式skutterudite结构,Sm原 关键词： 方钴矿 Rietveld结构解析 拉曼散射 扰动     

Ce填充分数对p型CeyFe1.5Co2.5Sb12化合 物热电传输特性的影响

研究了Ce填充分数对富Co组成的填充式skutterudite化合物：Ce_yFe_{1.5Co2.5Sb12(y=0—0.46)的热电传输特性的影响.CeyFe1.5Co2.5Sb12有现为p型传导.霍尔系数ＲH随Ce填充分数的增加而增加,空穴浓度p和电导率σ随Ce填充分数的增加而减少.泽贝克 系数α随Ce填 关键词： 填充分数 载流子浓度 电导率 泽贝克系数 晶格热导率}     

双原子填充式skutterudite化合物的结构及X射线光电子能谱分析

用高温熔融、淬火、扩散退火结合放电等离子烧结(SPS)法合成了Ca和Ce复合填充的单相Ca_mCe_nFe_xCo_4-xSb₁₂(m=0.17—0.27，n=0.05—0.25，x=1.5)化合物，并结合Rietveld结构解析以及X射线光电子能谱(XPS)分析研究了两种原子复合填充skutterudite化合物的结构与填充状态.Rietveld结构解析表明，Ca_mCe_nFe_1.5Co_2.5Sb₁₂化合物具有skutterudite结构，Ca和Ce原子填充到了Sb的二十面体空洞中，填充原子热振动参数B_Ca/Ce远大于框架原子的热振动参数B_Fe/Co和B_Sb.XPS元素窄区谱分析结果表明，Sb原子在结构中有五种化学状态，每种化学状态的相对含量主要由总填充分数决定，填充原子Ca在Sb的二十面体空洞出现概率有三种可能，但在中心位置出现的概率最大. 关键词： skutterudite化合物 双原子复合填充 结构 X射线光电子能谱分析     

In0.3Co4Sb12-xSex 方钴矿热电材料的制备和热电性能

用熔融退火结合放电等离子烧结法制备了In_0.3Co₄Sb_12-xSe_x(x=0—0.3)方钴矿热电材料,探讨了In的存在形式,系统研究了Se掺杂量对结构和热电性能的影响.结果表明:In可以填充到方钴矿二十面体空洞处,过量In在晶界处形成InSb第二相,Se对Sb的置换使晶格常数减小,In填充上限降低;In_0.3Co₄Sb_12-xSe_x样品呈n型传导,随着Se掺杂量的增大,载流子浓度降低,电导率下降,Seebeck系数增大,功率因子有所降低;由于在结构中引入了质量波动及晶格畸变,适量的Se掺杂可以大幅降低材料晶格热导率;样品In_0.3Co₄Sb₁₂和In_0.3Co₄Sb_11.95Se_0.05的最大ZT值均达到1.0以上. 关键词： 掺杂 填充式方钴矿 热电性能     

填充式skutterudite化合物:BayFexCo4-xSb12的多步固相反应合成及结构

以Ba为填充原子 ,在x =0— 3 0 ,y=0— 0 7的组成范围内 ,用多步固相反应法合成了单相BayFexCo4 -xSb12 化合物 .用Rietveld方法对结构的精确化结果表明 :合成的BayFexCo4 -xSb12 化合物具有填充式skutterudite结构 ,Ba的热振动参数 (B)比Sb,Fe/Co的大 ,表明在BayFexCo4 -xSb12 化合物中Ba具有扰动效果 .晶格常量随Ba填充分数及Fe含量的增大而增大 .在BayFexCo4 -xSb12 化合物的Sb的 2 0面体空洞中 ,Ba的最大填充分数随Fe含量的增大而增大 ,并明显地大于Ce的填充分数 .当Fe含量从 0增大到 4 0时 ,Ba的最大填充分数从 0 35增大到 1 0左右     

Skutterudite化合物FexCo4-xSb12的固相反应合成及热电特性

用固相反应法在900—1000K温度范围和x＝0—10的组成范围内合成了单相Co基Skutterudite化合物Fe_xCo_4-xSb₁₂,并对化合物的结构和热电特性影响进行了研究.结果表明：化合物的晶格常数随Fe置换量的增加线性增加,载流子浓度和电导率随Fe置换量的增加而增加,Seebeck系数随Fe置换量的增加而减少,Seebeck系数的峰值温度随Fe置换量的增加向高温方向移动,晶格热导率由于Fe的置换而大幅度下降,并随Fe的置换量的增 关键词：     

La3Co29-xFexSi4B10的择优占位、电子结构和晶格振动性质的理论研究

分别用第一性原理及原子间相互作用势对初始模型进行几何优化, 所得稳定结构的晶格参数均与实验值符合较好. 通过第一性原理密度泛函理论, 计算了稳定结构La₃Co_29-xFe_xSi₄B₁₀化合物择优占位情况, 计算结果表明, Fe原子最择优替代Co 原子的2c晶位, 择优占位顺序为2c > 8j1 > 8i2 > 8j2 > 8i3 > 16k > 8i1, 这与实验结果非常符合. Fe原子每次只替代不同晶位的一个Co原子时, La₃Co_29-xFe_xSi₄B₁₀ 体系的晶格常数几乎不变, 磁矩却发生了有趣的变化. 当Fe原子沿着择优顺序依次替代不同晶位的所有Co原子时, 随着La₃Co_29-xFe_xSi₄B₁₀体系中Fe原子含量的增多, 其电子态密度整体向左移动. Fe原子完全替代Co时, 与未掺杂时相比体系的总磁矩增加. 最后, 利用原子间相互作用势进一步预测了La₃Co_29-xFe_xSi₄B₁₀体系的晶格振动及热力学性质. 在低频部分, 振动模式主要由质量较大的Co, Fe和La元素作贡献; 随着掺杂原子Fe的增多, 体系的截止频率先减小后增多, 中频部分由Si元素引起的振动模式减少; B-B强相互作用引起了高频部分的振动模式. 基于声子态密度预测了不同数量Fe掺杂后体系的比热、熵和德拜温度的变化, 当Fe 含量大于Co时, 德拜温度明显升高.     

Thermoelectric properties of n-type Sr x M y Co4Sb12 (M=Yb, Ba) double-filled skutterudites

Alkaline-earth (AE) and rare-earth (RE) atoms are usually used as void fillers in the caged compound CoSb₃ to improve the thermoelectric performance of the filled system. Polycrystalline single-filled Sr_0.21Co₄Sb₁₂, double-filled Sr _x Yb _y Co₄Sb₁₂, and Sr _x Ba _y Co₄Sb₁₂ skutterudites have been synthesized. Rietveld structure refinement confirms that both Sr and Yb occupy the Sb-icosaedron voids in skutterudite frame work. In this paper, we report the high-temperature thermoelectric properties including electrical conductivity, Seebeck coefficient, and thermal conductivity. Double filling of the Sr–Yb combinations shows a stronger suppression on lattice thermal conductivity than that of Sr–Ba combination. Furthermore, the double-filled Sr _x Yb _y Co₄Sb₁₂ skutterudites exhibit a much higher power factor than the Sr-filled system. The maximum power factor for Sr_0.22Yb_0.03Co₄Sb_12.12 reaches 41 μW cm⁻¹ K⁻² at room temperature and 57.5 μW cm⁻¹ K⁻² at 850 K, respectively. The enhanced thermoelectric figures of merit are 1.32 for Sr _x Yb _y Co₄Sb₁₂ and 1.22 for Sr _x Ba _y Co₄Sb₁₂ at 850 K, respectively.     

3∶29型Gd3(Fe1-xCox)29-yCry化合物的成相与结构

通过X射线衍射分析和磁测量研究了Gd-Fe-Co-Cr四元系中对应于化学式Gd₃(Fe,Co,Cr)₂₉且Gd含量为一定值的截面内富Fe,Co区的相关系,重点探索了高Co含量3∶29型化合物合成的可能性,研究了3∶29型Gd₃(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物的结构与磁性.研究结果表明,获得3∶29型单相Gd₃(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物的范围为:y=5,0≤x≤0.7;y=5.5,0.7≤x≤0.8和y=6,0.8≤x≤0.9.基于对Gd₃(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物成相条件的研究,成功地合成了纯Co基Gd₃Co_29-yCr_y化合物,其固溶范围为6.5≤y≤7.3.3∶29型单相Gd₃(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物的晶体结构都属于单斜晶系,Nd₃(Fe,Ti)₂₉型结构,空间群为A2m.得到3∶29型单相Gd₃(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物的固溶极限即Co含量的极大值与稳定元素Cr含量有关.Co原子的含量越高,所需稳定元素Cr的含量越大.值得注意的是,用Co原子替代Fe原子会导致Gd₃(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物磁晶各向异性的显著改变.当x≥0.4时,化合物的磁晶各向异性从易面型转变为易轴型 关键词： 3(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物')" href="#">Gd₃(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物 相关系和相结构 X射线衍射 磁晶各向异性     

Effects of double filling of Pb and Ba on thermoelectric properties of PbxBayCo4Sb11.5Te0.5 compounds by HPHT

Skutterudite compounds Pb_xBa_yCo₄Sb_11.5Te_0.5 (x≤0.23,y≤0.27) with bcc crystal structure have been prepared by the high pressure and high temperature (HPHT) method. The study explored a chemical method for filling Pb and Ba atoms into the voids of CoSb₃ to optimize the thermoelectric figure of merit ZT in the system of Pb_yBa_xCo₄Sb_11.5Te_0.5. The structure of Pb_xBa_yCo₄Sb_11.5Te_0.5 skutterudites was evaluated by means of X-ray diffraction. The Seebeck coefficient, electrical resistivity and power factor were performed from room temperature to 710 K. Compared with Co₄Sb_11.5Te_0.5, the thermal conductivity of Pb and Ba double-filled samples was reduced evidently. Among all filled samples, Pb_0.03Ba_0.27Co₄Sb_11.5Te_0.5 showed the highest power factor of 31.64 μW cm⁻¹ K⁻² at 663 K. Pb_0.05Ba_0.25Co₄Sb_11.5Te_0.5 showed the lowest thermal conductivity of 2.73 W m⁻¹ K⁻¹ at 663 K, and its maximum ZT value reached 0.63 at 673 K.