LixNayCoO2的制备和热电性质

用固相反应方法,成功地合成了具有交互生长结构的LixNayCoO2单相多晶系列样品.热电势测量表明,该系统的室温热电势比NaXCoO2体系约高出60 μV/K.基于空穴载流子具有O2p特征,提出LixNayCoO2中额外的热电势来源于氧空穴的占位熵.     

Sr2RuO4的热电势

Sr2RuO4是第一个无CuO面的层状强关联氧化物超导体.测量了9至260K温度范围内Sr2RuO4的热电势,观测到在此温度范围内其热电势为正值.用两种载流子模型对实验数据进行了拟合,并且与Hall系数的实验结果进行了比较,发现低温下两种载流子对热电势和Hall系数的贡献比较类似,但在高温区空穴对热电势的贡献很大而相应地对Hall系数的贡献不占主要地位. 关键词： Sr2RuO4 热电势     

Zn掺杂La2CuO4热电势和磁化率研究

测量了La2CuO4掺Zn样品在不同降温速率下(330K保温05h,然后分别以6Kh,02Ks的速度降到8K)的直流磁化率和热电势.实验结果表明,反铁磁温度TN不随降温速率变化而变化,其直流磁化率也未受很大影响.高温热电势弱的温度依赖关系表明为极化子气体的贡献.热电势在转折温度Tdrop之下的快速降低是由于二维反铁磁涨落的贡献.热电势在更低温度的拐点TS与载流子的局域化有关.降温速率变化时,Tdrop和TS都有明显的变化.Zn掺杂对Tdrop和TS没有明显影响,但导致了更强的载流子局域化.讨论了上述现象产生的物理图像 关键词： La2CuO4 直流磁化率 热电势     

新型超导体MgB2的热电势和电阻率研究

测量了MgB₂的热电势和电阻率与温度的依赖关系.在100K—300K区间,热电势呈近似线性温度依赖关系,其斜率为正,表明载流子为空穴型且与能带贡献的图像相一致.与此对应,在此温区电阻率呈T²依赖关系.在100K以下,热电势和电阻率各自转变了其高温区的温度依赖关系.热电势在超导转变温度T_c(零电阻366K)到100K间有一宽峰,具有声子曳引峰的特征,表明电子-声子相互作用很强.估算了一些重要的参数,如带米能E_F、能带宽度 关键词： 新型超导体 热电势 电阻率     

Bi2Sr2CaCu2O8单晶a-b平面热电势率的各向异性

测量了Bi₂Sr₂CaCu₂O₈单晶a方向的热电势率S_a和b方向的热电势率S_b与温度T的关系,发现在a-b平面内热电势率存在各向异性。认为S_a与S_b的差异来源于b方向的调制结构,并用扩散热电势率S_d,声子曳引热电势率S_g和相关跳跃热电势率S_h三种贡献,对实验结果进行了 关键词：     

微波低温制备Mg2Si0.4Sn0.6-yBiy热电材料的传输机理

德拜弛豫理论表明, 在频率为2.45 GHz的外加交变电磁场的作用下, 微波对极性分子的极化过程约为10^-10 s, 因此利用微波固相反应可以在短时低温条件下制备出纳米粉体材料. 本文以MgH₂代替Mg粉, 利用微波固相反应在低温下制备了Mg₂Si_0.4Sn_0.6-yBi_y (0 ≤y ≤q 0.03)固溶体, 并结合单带抛物线计算模型对其热电传输机理进行了分析. 研究结果表明: 利用该工艺可以有效抑制Mg的挥发和MgO 的生成, 在400 ℃保温15 min内即可完成MgH₂与Si粉和Sn粉的固相反应, 获得片层间距为100 nm的超细化学计量比产物; 杂质Bi的引入可以有效增加载流子浓度, 并引起晶格畸变, 在晶格畸变和样品特有的纳米片层结构的协同作用下, 声子得到有效散射, 样品具有最低的热导率1.36 W·m^-1·K^-1. 较低的有效掺杂率和复杂的能带结构具有降低能带态密度有效质量和减小载流子弛豫时间的双刃效应, 使得本征激发提前, 在600 K样品取得最大ZT值为0.66.     

二维MoS2/MoSe2异质材料的电子结构和热电性质研究

利用密度泛函理论结合玻尔兹曼输运理论计算体相和双层二维MoS₂/MoSe₂异质材料的热电性质. 计算表明,体相MoS₂/MoSe₂异质材料的热电性质比之于MoSe₂会有较大程度的提高. 该异质材料热电性质的提高主要源于异质材料本身带隙的减小以及层间的范德瓦尔斯相互作用. 二维MoS₂/MoSe₂异质材料存在热电应用的可能性.     

Sr掺杂钙钛矿型氧化物Y1-xSrxCoO3的溶胶-凝胶制备及电阻率温度关系研究

采用溶胶-凝胶方法成功制备了Sr的替代化合物Y_1-xSr_xCoO₃ (x=0, 0.01, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20), 系统地研究了20–720 K温度范围内Y_1-xSr_xCoO₃的电阻率温度关系. 研究表明, 随着Sr的替代含量的增加, Y_1-xSr_xCoO₃的电阻率迅速地降低, 这主要是由于载流子浓度的增加引起. 样品x=0和0.01在低于330和260 K的温度范围内, 电阻率与温度之间满足指数关系lnρ∝1/T, 获得导电激活能分别为0.2950和0.1461 eV. 然而, 实验显示lnρ∝1/T关系仅成立于重掺杂样品的高温区; 在低温区莫特定律lnρ∝T^-1/4成立, 且表明重掺杂引入势垒, 导致大量局域态的形成. 根据莫特T^-1/4定律拟合实验数据, 评估了局域态密度N(E_F), 它随着掺杂量的增加而增加. 关键词： 热电材料 溶胶-凝胶 3')" href="#">YCoO₃     

纳米SiO2复合对Mg3Sb2基材料热电性能的影响

Mg₃(Sb,Bi)2基热电材料由于其优异的热电性能和较低的成本近来受到广泛的关注.本研究通过将纳米SiO₂复合进成分为Mg_3.275Mn_0.025Sb_1.49Bi_0.5Te_0.01的基体相中,考察其热电输运性能的变化及机制.结果表明,当SiO₂复合进Mg₃Sb₂基材料中时,由于引进大量的微小晶界,能有效地散射声子,促使晶格热导率降低,优化热输运性能,如SiO₂体积含量为0.54%时,室温时热导率由复合前的1.24 W/(m·K)降至1.04 W/(m·K),降幅达到15%;同时其对电子也产生强烈的散射作用,导致迁移率和电导率大幅下滑,结果表现为近室温区功率因子剧烈衰减,恶化了电输运性能.电性能相对于热性能较大降低幅度使得材料在整个测试温区的热电优值没有得到改善.纳米SiO₂作为Mg₃Sb₂     

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     

Numerical study of charge ordering in NaxCoO2

A simple microscopic model of charge ordering in the Na_xCoO₂ system is presented. The model takes into account the interplane interactions between the ordered Na ions and d electrons from the CoO₂ layers as well as the nearest-neighbor intraplane Coulomb interactions between d electrons. It is shown that a driving force of charge ordering in the CoO₂ layers is the interplane interaction that alone is able to describe various types of inhomogeneous charge ordering (e.g., the striped phases) as well as to predict correctly the conducting properties of the system.     

阶梯化对快离子导体LixTiS2的结构与能量性质的影响

根据密度波理论建立了stage-2有序Li_xTiS₂(x=1/8,1/6,1/4,1/3,3/8,1/2)系统的晶胞模型.采用平面波赝势方法,对stage-2有序系统和stage-1有序Li_xTiS₂(x=0,1/4,1/3,1/2,2/3,3/4,1)系统进行了几何结构优化和总能量计算,并进行了对比研究.发现stage-2晶胞的参量c(d关键词： xTiS₂')" href="#">Li_xTiS₂ 阶梯结构 有序—无序相变 第一性原理计算     

插层化合物LixTiS2中Li离子-空位二维有序结构稳定性的第一性原理研究

根据局域密度近似下的密度泛函理论，用第一性原理方法对TiS₂，LiTiS₂和Li_xTiS₂(x=1/4, 1/3, 1/2, 2/3, 3/4)有序系统进行了几何优化和总能量计算.将计算结果与已有的实验和理论结果进行了对比，得到的归一化结构参量增量Δa₀和Δc₀随离子浓度单调地增加，与实验结果符合较好.Li_{关键词： x}TiS₂')" href="#">Li_xTiS₂ 有序结构 第一性原理计算 密度泛函理论     

过渡族元素掺杂BaTiO3-Tb1-xDyxFe2-y层状复合材料中的磁电效应

用溶胶-凝胶法制备1.0%mol Mn,Cr,Co掺杂 BaTiO₃(BTO)粉体,在1350℃下烧结成多晶陶瓷样品.X射线衍射和差示扫描量热分析表明,室温下掺杂BaTiO₃具有四方钙钛矿结构;居里点和相变潜热随Cr,Mn,Co掺杂逐渐降低.将掺杂BaTiO₃与Tb_1-xDy_xFe_2-y(TDF)胶合制成双层磁电复合材料,并研究了Cr:BTO-TDF,Mn∶BTO-TDF,Co:BTO-TDF层状复合材料中的磁电效应.实验表明,在340×80 A·m^-1偏置磁场下, Cr:BTO-TDF的横向磁电电压系数达到最大值586 mV·cm^-1·(80 A·m^-1)^-1.在400×80 A·m^-1偏置磁场下,Mn∶BTO-TDF和Co:BTO-TDF的横向磁电电压系数的最大值分别为480 mV·cm^-1·(80 A·m^-1)^-1和445mV·cm^-1·(80 A·m^-1)^-1.研究表明掺杂BaTiO₃-TDF层状复合材料中具有较强的磁电耦合.作为无铅压电材料,掺杂BaTiO₃制备的磁电效应器件颇具应用前景. 关键词： 磁电效应 双层复合材料 3')" href="#">掺杂BaTiO₃ 1-xDy_xFe_2-y')" href="#">Tb_1-xDy_xFe_2-y     

(Bi1-x Agx)2(Te1-ySey)3粉体的机械合金化制备及其放电等离子烧结体的热电输运特性

采用机械合金化制备了n型(Bi_1-xAg_x)₂(Te_1-ySe_y)₃合金粉体,对其进行XRD分析表明Bi,Te,Ag,Se单质粉末,经2h球磨后实现了合金化;SEM分析表明随着机械合金化时间延长粉体颗粒变得均匀、细小,颗粒尺寸在微米至亚微米数量级.采用放电等离子烧结制备了块体样品,研究了合金成分和球磨时间对热电性能的影响.结果表明材料的热电性能与掺杂元素有密切关系,Ag有利于提高功率因子和降低晶格热导率,球磨10h的(Bi_0.99Ag_0.01)₂(Te_0.96Se_0.04)₃合金粉末的烧结块体具有最大的功率因子和最低的晶格热导率,并在323K取得最高ZT值0.52. 关键词： 1-xAg_x)₂(Te_1-ySe_y)₃合金')" href="#">(Bi_1-xAg_x)₂(Te_1-ySe_y)₃合金 机械合金化 放电等离子烧结 热电性能     

Structural and electronic properties of the Li-ion battery cathode material LixCoSiO4

The first-principles density functional theory has been employed to study the structural and electronic properties of Li_xCoSiO₄. The lattice stability of Li_xCoSiO₄ during the lithiation–delithiation process is discussed. The changes in the electronic structures of Li_xCoSiO₄ during the deintercalation of Li ions are also probed. It is found that Li₂CoSiO₄ reacts reversibly with 1 Li⁺ at an average voltage of 4.1 V versus a lithium anode. The computational results indicate that Li₂CoSiO₄ material is a potential candidate for high-capacity cathode for advanced lithium ion batteries.     

KxCoO2·yH2O(x<0.2,y≤0.8)的晶体结构、输运及磁学性质

利用熔融KOH和Co₃O₄在较低温度(480℃)下反应制备出K_0.36CoO₂，然后用高锰酸钾溶液和饱和的过硫酸钾溶液进行氧化处理.氧化的同时伴随有水分子嵌入.K_0.36CoO₂用高锰酸钾和过硫酸钾溶液处理后分别得到K_0.12CoO₂·0.8H₂O和K_0.16CoO₂·0.6H₂O.这两种化合物都属于六角晶系，表现出金属行为，脱水后主相变为正交结构并且呈现出半导体特性.K_0.16CoO₂·0.6H₂O在56K附近可能存在自旋玻璃转变行为或其他涨落.随着钾含量的减少和水含量的增多，样品的自旋玻璃行为受到抑制或发生磁性相分离.样品K_0.12CoO₂·0.8H₂O在零场冷却和有场冷却曲线上的分叉现象基本上消失.还讨论了产生K_xCoO₂与Na_xCoO₂体系结构和物性差别的原因. 关键词： xCoO₂')" href="#">K_xCoO₂ 晶体结构 自旋玻璃态 磁性     

组合结构化合物Ho2Ni7-xFex(x=0-3.0)的晶体结构、结构转变和磁性

在金属间化合物的结构演变中,原子尺寸因素起着重要的作用.由于密堆积效应,不同原子半径比的元素往往形成不同的结构.而自由电子填充于原子构成的晶体结构的间隙中,它对化合物的结构也有影响.基于组合结构化合物Ho2Ni7-xFex,结合原子尺寸与自由电子对晶体结构的不同影响,文章探讨一种单位体积内自由电子浓度的经验方法来判断Ho2Ni7-xFex化合物中两种异构体间的转变.随着Fe含量的增加,Ho2Ni7-xFex化合物先结晶成Gd2Co7型三方结构,然后结晶成Ce2Ni7型六方结构.利用Rietveld精修技术和磁测量,获得了化合物的晶体结构参数和饱和磁化强度.化合物晶胞常数随Fe含量增加而增加,饱和磁化强度则随之减少(dMs/dx=-2).分析结果表明,单位体积内自由电子浓度更高,化合物形成三方结构,反之则形成六方结构.     

Co(S1-xSex)2系统中的铁磁量子相变

针对Co(S_1-xSe_x)₂系统在x=0.11附近发生的铁磁金属到顺磁金属相变,制备了一系列不同Se替代浓度的多晶样品.通过对其结构和电阻率-温度ρ(T)关系的系统观测,结果发现,样品铁磁相变温度T_C随着Se替代浓度x值的增加,以(1-x)^1/2关系单调下降,其二级铁磁相变转变为一级相变 关键词： 量子相变 自旋量子涨落 1-xSe_x)₂')" href="#">Co(S_1-xSe_x)₂     

Stress dependence of growth mode change of epitaxial layered cobaltite γ-Na0.7CoO2

We report stress dependence of growth characteristics of epitaxial γ-Na_0.7CoO₂ films on various substrates deposited by pulsed laser deposition method. On the sapphire substrate, the γ-Na_0.7CoO₂ thin film exhibits spiral surface growth with multi-terraces and highly crystallized texture. For the γ-Na_0.7CoO₂ thin film grown on the (1 1 1) SrTiO₃ substrate, the nano-islands of ∼30 nm diameter on the hexagonal grains are observed. These islands indicate that the growth mode changes from step-flow growth mode to Stranski-Krastanow (SK) growth mode. On the (1 1 1) MgO substrate, the large grains formed by excess adatoms covering an aperture between hexagonal grains are observed. These experimental demonstrations and controllability could provide opportunities of strain effects of Na_xCoO₂, physical properties of thin films, and growth dynamics of heterogeneous epitaxial thin films.