掺杂β-FeSi_2的研究进展

β-FeSiz是一种新的环境友好型半导体材料,通过在β-FeSi<,2>中掺入不同的杂质,可制成P型或n型半导体.从掺杂β-FeSi<,2>的制备技术、电学性质、光学性质和热电性质等几个方面介绍了掺杂β-FeSi<,2>的发展状况,并展望了掺杂β-FeSi<,2>的研究方向.     

晶体结构对化合物电学性质的影响

化合物的导电性包括电子(空穴)导电及离子导电两大部分.新材料的发展已将化合物的电学性质提到了急需研究的位置.随着对化合物电学性质研究的不断深入,发现了许多新现象,新性质和新材料,如氧化物高温超导体,稀土半导体,稀土巨磁阻材料等.这些都是电子(空穴)导电的实际应用.而由于新能源探索需适应保护环境的需要,传统的氧离子和质子导体成了人们的首选研究对象,以开发它们在燃料电池、氧分离膜,催化等方面的实际应用.由于不等价置换,价态变化及氧离子具有大的双电荷与阳离子基体的强相互作用及高迁移率,使得大多数的研究工作集中于化合物的结构畸变分析及精化,试图发现新的结构相或者新的电学材料.     

Cu基快离子导体热电材料研究进展北大核心CSCD

以Cu_2S和Cu_2Se为代表的Cu基快离子导体热电化合物因性能优越、无毒环保、成本低廉等优点,在热电领域获得了极大的关注。为使Cu基快离子导体热电材料的实际应用变为可行,限制Cu离子的迁移且保持材料的良好热电性能是必不可少的。本文总结了几种有代表性的铜基快离子导体热电化合物的基本特性、结构、性能和制备方法,介绍了这些材料体系最新的研究成果和进展。同时针对Cu离子扩散问题,概述了几种能有效地提高快离子导体热电材料稳定性的方法。     

新型半导体材料BaSi_2的研究进展

正交相BaSi2是一种新型高效的环境友好半导体材料,在光电、热电方面有着极为广阔的应用前景.详细介绍了正交相BaSi2的结构、光电性质、热电性质及其制备技术,并对目前存在的问题及未来的研究动向作了简要讨论.     

热电材料的应用和研究进展

介绍了热电材料在温差发电和热电制冷方面的应用;概述了热电材料的研究开发进展,重点介绍了Half-Heusler金属间化合物、方钴矿、低维结构材料以及纳米结构材料等新型热电材料的研究状况;介绍了热电性能测试的相关标准和方法.     

不同浓度Cu掺杂SnO2材料电学和力学性质的研究

为研究Cu掺入对SnO_2性能的影响,本文采用密度泛函理论和平面波赝势法,建立了未掺杂SnO_2和不同比例Cu掺杂的SnO_2晶胞模型,对Sn_(1-x)Cu_xO_2(x=0、0.083、0.125、0.167、0.25、0.5)超晶胞体系进行优化计算、能量计算和弹性模量计算,得到晶格常数、弹性模量、电荷分布、能带结构和态密度图.研究表明:掺杂能够使得材料的弹性模量大幅减小,对应的硬化函数值降低,易于材料加工;在电性质方面,掺杂后,材料均属于直接带隙半导体材料.当x0.25时,由于掺杂浓度过高使得晶格发生畸变,电性质与未掺杂情况类似;当x0.25时,随着掺杂浓度的降低,导带收缩加剧,局域性增强,禁带宽度变窄,使得电子从价带受激跃迁所需能量降低,故掺杂后材料表现出半金属性,导电性增强.     

金属间化合物Mg2Si的研究进展

金属间化合物Mg2Si作为高强轻质结构材料以及半导体热电材料均很有发展前途.综述了Mg2Si的基本性质、制备工艺和应用,着重阐述了Mg2Si制备及其作为增强相的研究进展,指出了存在的问题以及今后的研究方向.     

四元硫属化合物:具有潜在应用价值的热电材料及其最新进展（英文）

热电材料利用Seebeck与Peltier效应可以实现热能和电能的相互转化,是颇具潜力的新型功能材料.本文聚焦四元硫属化合物Cu2B^ⅡC^ⅣSe4(其中, B位为Zn, Cd, Mn, Hg, C位为Si, Ge, Sn)的热电性能.此类材料具有复杂的晶格结构,导致其具有较低的晶格热导率,是一类具有本征低热导的热电材料.本文系统地总结了各类优化四元硫属化合物电学及热学的方法.首先,非化学计量法、元素掺杂和η=1定理用于改善其电学性能.然后,纳米结构工程可用于进一步降低其热导率.最后,基于文中的论述,我们提出通过多种实验方法的结合使用,协同调控四元硫属化合物的电、热性能,以期进一步提高其热电性能.     

NixCo4-xSb12化合物的制备及热电性能研究

以Ni作为添加元素,利用放电等离子技术制备了NixCo4-xSb12(x=0-0.35)化合物热电材料.通过先进的性能表征手段,深入探讨了NixCo4-xSb12化合物的热电性能,为n型热电材料的研究提供了有价值的参考.实验结果表明,一定量Ni的添加,能有效改善材料热电性能,提高热电优值;在Ni添加量x=0.2时,Ni0.2Co3.8Sb12化合物在温度T=773K时具有最大的热电性能优值ZTmax=0.45.     

太阳能电池材料Cu—In—Se的研究现状

综述了近年来太阳能电池材料Ｃｕ－Ｉｎ－Ｓｅ的研究现状，对ＣｕＩｎＳｅ２薄膜的制备，薄膜的光学性质，电学性质及现状等几个方面作了介绍。     

新型半导体材料BaSi2的结构及其热电性能的研究

正交相的BaSi2是一种新型半导体材料,具有较小的热传导系数、较大的光学吸收系数和适合的带隙值,是一种潜在的热电材料和理想太阳能电池材料,有着广阔的应用前号。文章介绍了正交相BaSi2晶体结构、电学特性,综述了近年来对其热电性质的研究状况,并就当前BaSi2究中存在的问题和研究动向做了简要讨论。     

氧化物热电材料研究进展

氧化物基热电材料具有高温稳定性、抗氧化性和安全长效等优点而受到人们的广泛关注, 但其应用受到了热电性能的限制。本文详细介绍了几种典型氧化物热电体系, 如层状钴基氧化物、钙钛矿结构化合物、透明导电氧化物和一些新型氧化物热电材料的研究进展。从能带结构和微观形貌两方面入手进行调节, 以达到热电材料热学性能和电学性能的协调统一。分析了氧化物热电材料研究中的主要问题, 并对未来的发展提出了一些新的思路。     

N型La0.9NixCo4-xSb12化合物的制备及热电性能研究

采用放电等离子烧结(SPS)方法制备了N型La0.9NixCo4-xSb12(x=0.05-1.0)化合物热电材料.借助于先进的结构和性能表征手段,系统研究了Ni含量对化合物热电性能的影响规律.实验结果表明,随着Ni含量增加,La0.9NixCo4-xSb12化合物的电阻率和Seebeck系数减小.当Ni含量x＜0.6时,化合物的热导率随Ni含量增大而降低,说明加入一定量的Ni能很好地降低材料的热导率.N型La0.9Ni0.4Co3.6Sb12化合物在温度773K时具有最大的热电性能优值(ZT)0.4558.     

CuO纳米材料的研究进展

Cu是与人类关系非常密切的有色金属,其非金属化合物有着广泛的应用.铜基非金属纳米材料因具有表面效应、量子尺寸效应和久保效应,在电、磁、催化等领域表现出不寻常的特性.以CuO纳米材料作为代表,结合自己的科研工作,从材料的结构、制备、性质及应用方面综述了该领域的研究进展,展望了今后的研究方向和前景.     

填充方钴矿类热电材料的研究进展

首先介绍了填充方钴矿类热电材料的电子结构特征,重点评述了方钴矿类热电材料的优化成分设计,并介绍了填充式skutterudite化合物能带结构的模拟计算、制备方法及其应用前景.     

基于温差电技术的热电材料研究进展

温差电技术是基于温差电效应,利用温差电材料,在热能和电能之间相互转换的一种技术,热电材料是热电转换的基础,提高温差电效率最主要的途径是提高热电材料的热电性能。简述了温差电技术的基本原理,回顾了温差电材料研究的最新进展,介绍了传统合金块体材料、声子玻璃电子晶体化合物、氧化物热电材料、低维纳米热电材料和高分子热电材料等的功能特性和研制概况,指出了热电材料未来的发展方向。     

石墨烯含量对铜基石墨烯复合材料力学和电学性能的影响

为改进铜基复合材料的力学和电学性能,向铜基体分别加入0.2%、0.3%、0.4%(质量分数)的石墨烯,充分混合后,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了石墨烯/铜(G/Cu)复合材料。通过扫描电镜(SEM)、拉曼(Raman)光谱和XRD等表征了复合材料微观结构,测试了其硬度、屈服强度、抗压强度和导电率等性能,以确定石墨烯在铜基体中的合适掺杂量。结果表明:随着石墨烯含量的降低,其力电性能显著提高。当石墨烯质量分数为0.2%时,G/Cu复合材料的综合性能(力学及电学性能)达到最好匹配,实现了铜基材料的高强度、高导电性:其抗压强度和屈服强度分别为557.23 MPa和256 MPa,相对于用SPS方法制备的纯铜分别提高了59.21%和70.7%;电导率为52.3 MS/m,其IACS高达91.8%。     

Sm-Fe-Si三元合金电学性能的研究

稀土元素Sm在FeSi2 基合金中以SmSi1 .4 金属相存在。Sm对 β FeSi2 基热电材料的电学性能有显著影响 :对于Fe1 -xSmxSi2 材料 ,当x <0 .2时 ,样品呈现出p型半导体性质 ,其功率因子随x的增加而减少 ;当x >0 .2时 ,样品呈现出n型半导体性质 ,其功率因子随x的增加而增大。Fe0 .6 Sm0 .4 Si2 的功率因子达到 β FeSi2 的 5倍左右。     

A2Se3（A=Bi，Sb）纳米结构及其热电性质研究

在固态制冷和发电机设备应用领域中,A2Se3（A=Bi,Sb）基化合物是非常有前景的热电材料。文章在回顾近年在温和环境下合成A2Se3（A=Bi,Sb）基低维纳米晶的基础上,简要阐述了热电材料国内外研究现状,指出获得Bi2Se/Sb2Se。复合纳米材料和稀土元素及三价离子掺杂A2Se3（A=Bi,Sb）纳米晶体是未来热电材料发展的主要方向。     

锰硅化合物的制备及塞贝克效应

过渡金属高锰硅化合物MnSi1.7作为半导体和难熔金属硅化物,具有热电应用的前景.尽管对Mn-Si1.7热电材料的研究已进行多年,但若要实现商业化应用,在制备和性能优化等方面还有很多问题需要解决.本文利用高温烧结的方法,在氮气氛保护下成功地制备出了锰硅块材化合物,研究了样品中所含的相结构及其所占比例(特别是MnSi1.7相)与烧结温度、保温时间的关系及它们对热电性能的影响.实验发现,Mn-Si1.7相所占的比例随着烧结温度的升高和保温时间的增加而增加,但材料的塞贝克系数在增大到某一饱和值后就不再增加了.