PbTe基热电接头界面性能

PbTe具有极高的热电转化效率,本文以获得高质量、高转化效率的PbTe热电接头为目标.Pb的过量可以提高载流子浓度,进而提高PbTe的热电性能,复合电极能够改善界面势垒,降低接触电阻.传统方法通过抑制元素扩散降低接触电阻与提升剪切强度存在矛盾,本文通过引入复合电极,在电极材料与热电材料之间形成中间层,抑制PbTe一侧Pb元素的扩散,在降低接触电阻的同时提高了剪切强度.通过调整PbTe的化学计量比,得到样品Pb_50.01Te_49.99,在Fe电极中混入Te和Pb,将其与Pb_50.01Te_49.99一步热压烧结,获得所需要的PbTe热电电极接头.研究结果表明,复合电极的接触电阻与纯Fe连接的相比,接触电阻有近75%的降低,为26.61μΩ·cm²,更加接近文献报道的最低值10μΩ·cm²,同时剪切强度相比于纯Fe电极也有较大幅度的提升,这为获得性能优良的PbTe热电接头提供了新思路.     

PbTe纳米晶高压热电性能的研究

 利用自建的400 t四柱双缸液压机,研究了PbTe纳米晶在0~0.8 GPa压力范围内热电性能随压力的变化。实验结果表明：PbTe纳米晶电导率随压力的增加而增加,而热电动势随压力的增加而减小,两者随压力的变化具有可逆性;PbTe纳米晶具有极高的热电动势,在常压下达到565 μV/K,在0.8 GPa压力下,材料的电导率为常压下的4倍,热电动势仅降低20%,功率因子则达到常压下的3倍。研究表明,高压能显著提高PbTe纳米晶的热电性能。利用第一性原理计算了0.4~4.0 GPa压力范围内材料的简约费米能级,计算结果与实验结果相吻合。     

HWE生长PbTe单晶薄膜及生长机理的研究

本文介绍了一种简单的热壁外延(HWE)装置,和利用它在BaF2(111)衬底上生长PbTe(111)单晶薄膜的工艺,并讨论了生长机理.     

圆锥形热电臂的热电制冷器制冷性能和热应力分析

建立了三维圆锥形热电臂的热电制冷器的有限元模型,考虑了热电材料对温度的依赖性,研究了输入电流和热电臂的几何形状对圆锥形热电臂的热电制冷器制冷性能和热应力的影响,并与传统矩形做了对比。研究结果表明,圆锥形热电臂形状的设计能减小热电制冷器的最大热应力,热端铜片与焊料连接处热应力较大容易遭到破坏,适当增加热电臂的高度和冷热端横截面积之比可使冷端温度分别降低11.56 K、9.5 K。优化后的圆锥形热电臂的热电制冷器与矩形相比,冷端温度降低了1.53 K,最大热应力减小了8.9%,制冷性能提升的同时最大热应力也有所减小。     

高温高压下掺杂N型PbTe的热电性能

 以Sb₂Te₃作为掺杂剂,利用高温高压技术,成功合成出N型PbTe。在常温下对其热电性能的测试结果表明：掺杂微量的Sb₂Te₃后,PbTe的赛贝克系数绝对值和电阻率大幅度下降,热导率随掺杂浓度的增加缓慢升高。掺杂后PbTe的品质因子先大幅度增加,后逐渐降低,最高达到8.7×10^-4 K^-1,它比常压合成的PbTe掺杂PbI₂高一倍以上。结果表明,将高温高压方法与掺杂相结合,能有效地改善PbTe的热电性能。     

制备工艺对p型碲化铋基合金热电性能的影响

利用区熔法、机械合金化、放电等离子烧结(SPS)技术、热压法等多种工艺制备了p型碲化铋基热电材料.在300—500K的温度范围内测量了各热电性能参数，包括电导率(σ)、塞贝克系数(α)和热导率(κ)，研究了制备工艺对热电性能的影响.结果表明，所制备的块体材料与同组成区熔晶体相比，性能优值ZT均有不同程度的提高.其中，利用区熔法结合SPS技术可获得热电性能最佳的块体材料，其ZT值达1.15. 关键词： 碲化铋 放电等离子烧结 区熔法 热电性能     

Bi2Te3 基花状纳米片粉体的制备及热电性能研究

本文通过选用不同乙二胺四乙酸(EDTA) 的用量采用水热法制备出了具有花状纳米片形貌的碲化铋(Bi2Te3 ) 纳米粉体, 研究了不同 EDTA 的用量对 Bi2Te3 纳米粉体花状纳米片形貌的影响, 结果表明 EDTA 的用量对粉体的成相和形貌有很大的影响. EDTA 用量为0.2 g 是最佳值, 有助于形成纯相的 Bi2Te3 花状纳米片. 并以 Y元素掺杂为例, 研究了 EDTA 用量对元素掺杂 Bi2Te3 纳米粉体花状形貌的影响, 研究发现元素掺杂后对 Bi2Te3粉体的微观形貌有一定的影响. 为了保持元素掺杂 Bi2Te3 纳米粉体的花状形貌,EDTA 合适的用量至关重要. 以Y0 .2Bi1 .8Te3 为例, 研究了 EDTA 用量对样品的热电性能的影响. 结果表明, 花状纳米片形貌有利于在降低样品电阻率的同时有效降低样品的热导率, 从而大大增加了样品的ZT 值.     

Ni离子注入多晶ZrO2的表面电性能和结构

对氧化钇(Y₂O₃)部分稳定氧化锆(ZrO₂)样品在室温下进行了Ni离子注入(140kev,5×10¹⁵-2×10¹⁷ios/cm²)和热退火处理.应用电学测量,Rutherford背散射技术(RBS),X射线光电子能谱(XPS)和喇曼光谱方法研究了Ni离子注入多晶ZrO₂的表面电性能,注入层结构及其热退火的影响。     

高压烧结对n型PbTe基材料热电性能的影响

 采用高压烧结技术制备了按偏离化学计量比配制的PbTe基热电材料（Pb_0.55Te_0.45），重点研究了烧结压力对材料热电性能的影响。研究结果表明：高压烧结过程能有效降低材料中的晶格缺陷，从而显著改变样品中的载流子浓度及其迁移率。与未经烧结的常压熔融样品相比，高压烧结样品的Seebeck系数得到大幅提高，电导率略有降低，室温热导率降低了50%，所以高压烧结样品的品质因子得到较大提高。当烧结压力为2 GPa时，所得样品在700 K时其品质因子达到0.59，相比未经烧结的常压熔融样品提高了150%。     

钴离子注入对二氧化钛晶体的结构和光学性能的影响

采用离子注入法制备了钴离子掺杂的金红石相TiO₂样品;离子注入能量、注量分别为40 keV(1×10¹⁶cm^-2),80 keV(5×10¹⁵,1×10¹⁶,5×10¹⁶,1×10¹⁷cm^-2),120 keV(1×10¹⁶cm^-2). 通过XRD,XPS和UV-Vis等手段对掺杂前后样品的结构和光学性能进行了表征,分析了掺杂元素在金红石TiO₂中的存在形式. XRD测试表明随着注入能量的增加晶体的损伤程度增加. UV-Vis测试表明掺杂后所有样品在可见光区的吸收增强; 并且随着注量的增加,注量为5×10¹⁵cm^-2到5×10¹⁶cm^-2范围内注入样品的光学带隙逐渐变小. 关键词： 钴 二氧化钛 离子注入 掺杂     

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CeyFexCo4 -xSb12 (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 ,CeyFexCo4 -xSb12 化合物表现为 p型传导 ,霍尔系数RH 随Fe含量的增加而降低 ,空穴浓度 p和电导率σ随Fe含量的增加而增加 ,泽贝克系数α随Fe含量的增加而降低 .当Fe/Co比大约为 1 5 / 2 5时 ,CeyFexCo4 -xSb12 的晶格热导率 (κl)达到最小值 .     

宽波段高优值声光晶体-PbBr2

用坩埚下降法沿[001]方向生长了长度为60mm、直径为25mm的溴化铅晶体,测定了其折射率主轴方位及其主折射率,测得该晶体的透过率范围复盖03μm～25μm的整个区域.     

金属间化合物Ce(Ni1-xCux)2Al3的制备和热电特性

我们以Cu替代Ni,制备了金属间化合物Ce(Ni-xCux)2Al3(x=0.0,0.1,0.2,0.3,0.4),利用粉末X射线衍射法(XRD)对样品进行了表征.电阻率ρ(T)和热电势S(T)测量结果表明,由于Cu替代Ni使得单胞体积和3d传导电子数目增加,4f电子与传导电子之间的杂化减弱.近藤温度T-K随着x的增加而降低,体系趋于形成重电子系统.     

枕型二维位敏探测器的结构和性能研究

本文从二维位敏探测器(PSD)的结构和性能的比较出发,对枕型结构PSD的性能作了理论上的推导和分析,由此得到的结论和现有的实验结果相符.     

纳米晶体结构与性能的模拟研究

通过分子动力学方法模拟纳米晶体（1—3nm）的结构．利用模拟的结果，进行了X射线衍射点阵常数、晶粒尺寸及点阵畸变的模拟计算，还计算了结合能及弹性模量等．结果表明纳米晶体无论是晶界和晶粒都与传统的粗晶粒晶体材料没有本质的区别，只是由于晶粒尺寸变小，以及晶界的体积分数等的作用，导致一系列的性能差异 关键词：     

NaxCoO2晶体的制备、结构和物性

本文以氢氧化钠(NaOH)为溶剂,用高温溶液电解法成功生长出了α相和γ相的NaxCoO2单晶.通过少量SrCO3的添加,可以人为控制晶体产品的晶体学相.以NaOH为溶剂生长出γ相NaxCoO2晶体,添加SrCO3则生长出α相NaxCoO2晶体.对单晶样品的电阻率的测量发现,α相NaxCoO2的电阻率随温度降低而升高,呈半导体特性,而γ相NaxCoO2的电阻率则随温度降低而降低,呈金属性.α相NaxCoO2的热电势低于同温度下γ相NaxCoO2热电势,在300K时分别为30μV/K和70μV/K左右,但均随温度降低而减小,即热电势的温度关系均表现为金属型行为.     

STRUCTURE AND PROPERTIES OF THE La-DOPED Bi-2201 SYSTEM

In this article, the influence of La substitution for Sr on structure and physi-cal properties of the 2201 phase is studied. First, the crystal microstructure of the Bi_2.1Sr_1.9-xLa_xCuO_y (0≤x≤1.0) is characterized by means of X-ray diffraction and electron diffraction analyses, it is discovered that in the La-doped 2201 system with increasing La content the 2201 phase undergoes tetragnoal-orthorhombic-monoclinic structural transition. With this phase transition, the modulation vector of the 2201 phase transforms from incommensurate to commensurate, and the period of the mod- ulation wave decreases. Secondly, the superconductivity of this system is analyzed systematically. The results of the resistivity measurement show that the appropriate amount of La doping can raise the superconducting transition temperature (T_c) of the 2201 phase, with x=0.2, T_c reaches as high as 25K. However the excessive doping of La (x≥0.3) leads the 2201 phase to transit from metal to insulator and the su-perconductivity disappears. The measurement of thermoelectric power (TEP) of this system shows that with increasing La content the TEP value also increases gradu-ally. But the interesting point is that the transition from positive to negative in TEP occurs for x=0.2 sample. In addition, the electronic structure and oxygen content of this system are also studied. Based on these, we analyze the relation between the microstructure, electronic structure of the La-doped 2201 phase and its superconduc-tivity, indicating that the type of element substitution with higher valence, together with the microstructural distortion induced by the substitution affects the electronic states of Cu 3d seriously, that is, changes the degree of coulomb correlation of Cu 3d electrons, thus resulting in the transition of the type of carrier of this system and the decrease of hole carrier concentration, as well as the corresponding variation of the superconductivity of La-doped 2201 phase.     

[Cu_2■_4(DMF_2)]·4DMF的EPR谱、磁性与电子结构研究

在室温、77K条件下,对簇合物的固态和溶液样品进行了 EPR谱的测定,获得三套谱图(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ);其分别归属于簇合物中未配对电子的两种形式:(1)类似于自由的单铜离子的未配对电了(Ⅰ、Ⅱ两套谱).(2)双铜未配对电子偶合成的三重态(Ⅲ套谱).文中用双铜的三重态自旋哈密顿公式计算三重态EPR谱的参数.题目化合物(1)与双铜簇合物(2 )相比较,在配体结构上稍有不同(前者,甲苯胺中的甲基是连接于苯环的间位;而后者,甲基是连接于苯环的对位),由此引起一些磁性参数:有效磁矩μ_(eff)、磁交换相互作用参数J、相对的电子自旋浓度ρ和EPR谱的超精细结构(h.f.s)参数都有所不同.     

无铅In-BCVIG单晶及其磁光特性

用无铅助熔剂法生长了掺铟的铋钙钒铁石榴石(Bi_3-2xCa_2xFe_5-x-yIn_yV_xO₁₂单晶,采用本文所述的助熔剂,均长出了线度在10mm以上的晶粒完整、包容物很少的高质单晶。选用x=0.90,y=0.12的单晶,在0.7—2.2μm波长范围内测量了法拉第磁光旋转角θ_F和光吸收系数α。我们的结果表明无铅In-BCVIG单晶是磁光优值(M=(│θ关键词：     

STRUCTURE AND MAGNETIC PROPERTIES OF LaCo13-BASED ALLOYS

The structure and magnetic properties of two series of LaCois-based alloys, LaCo_13-xFe_x(0≤x≤6) and La_1-xR_x(Co, Fe)₁₃ (x=0.1,0.2; R=Y, Ge, Pr, Nd Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, and Yb), are studied by X-ray diffraction and magnetic mea- surements. In the above-mentioned composotions, all the samples display a structure of NaZn₁₃ type (space group: Fm3c). In LaCo_13-xFe_x system, as the iron content increases, its Curie temperature decreases, while thc magnetic moment per 3d atom increases. This may be explained by a rigid band model. In the other alloy system, the Curie temperature goes through a maxium at R=Gd, and this reflects the influ- ence of R - T interaction. It is also observed that saturation magnetization varies with R and gets lower when R is a heavy rare earth element. The contribution of R is close to that of a free-ion moment. La_0.9Pr_0.1Co₉Fe₄ has the largest value 29μ_B/f.u.