Effects of Pb doping on the Thermoelectric Properties of Tl8.67PbxSb1.33-xTe6 Materials
研究了铅掺杂对碲化碲热电性能的影响。碲化碲是在真空密封石英管中通过固相反应制备的。在结构上,发现所有这些化合物是相纯的,如通过X射线和能量色散光谱分析所证实的。测量了所有这些化合物的Seebeck系数S,结果表明,在295 - 550 K范围内,S随温度的升高而增加。Seebeck系数在整个温度范围内都是正值,显示出p型半导体的特性。铅掺杂化合物的Seebeck系数的复杂行为已被观察到,在室温下,这些化合物的S值具有复杂行为,首先S随铅浓度的增加而减小,然后S随铅浓度的增加而增加,直到类似地,电导率和功率因数也随铅浓度而具有复杂行为。观察到的这些化合物的功率因数增加,在这里研究的整个温度范围内。
2016-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Significant suppression of thermal conductivity in FeSb2 by Te doping
近藤绝缘体类材料FeSb 2被发现具有巨大的塞贝克系数。如果不是因为它具有很大的热导率,那么它在低温热电应用中将具有巨大的潜力。本文研究了Sb位Te掺杂对高质量单晶热导率和热电效应的影响。令人惊讶的是,只有5%的碲掺杂抑制热导率的两个数量级,这可能是由于取代无序。Te掺杂还导致从半导体到金属的转变。因此,热电优值(ZT?0:05)在Fe(Sb 0:9Te 0:1)2中,在?100K的温度比未掺杂的FeSb 2中的ZT < 0:005提高了约一个数量级。
2011-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Insulator-to-metal transition and large thermoelectric effect in La$_{1-x}$Sr$_{x}$MnAsO
我们报道了反铁磁绝缘体LaMnAsO中的Sr替代效应。在合成条件下,Sr掺杂极限为$x\sim$ 0.10,如通过X射线衍射所显示的。在Sr掺杂时,室温电阻率下降了五个数量级,下降到$\sim$ 0.01 $Ω\cdot$ cm,并且电阻率的温度依赖性对于$x\geq$ 0.08基本上显示出金属行为。Hall和Seebeck测量一致地证实绝缘体到金属的转变是由于空穴掺杂。引人注目的是,金属样品的室温塞贝克系数高达$\sim240 μ$ V/K,使该系统作为热电应用的可能候选者。
2011-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning of the Thermoelectric Figure of Merit of CH$_3$NH$_3$MI$_3$ (M=Pb,Sn) Photovoltaic Perovskites
混合卤化物钙钛矿是光伏应用中非常有性能的化合物,具有大的Seebeck系数和低的热导率,使它们成为潜在的令人感兴趣的高品质因数($ZT$)材料。为此,需要将这些半导体的电导率调整到更高的值。我们已经研究了原始形式的CH $_3$ NH $_3$ MI $_3$(M=Pb,Sn)样品,这两种材料都显示出非常低的$ZT$值;然而,光致掺杂(M=Pb)和化学掺杂(M=Sn)表明,通过进一步的掺杂优化,$ZT$可以朝向统一增强,并达到目前最有效的热电材料的性能水平。
2015-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of the large thermoelectric power in oxygen-variable RBaCo_{2}O_{5+x} (R=Gd, Nd)
研究了GdBaCo_{2} O_{5+x}和NdBaCo_{2} O_{5+x}单晶在CoO_2面连续掺杂电子或空穴后的热电性能。热电响应和电阻率行为揭示了跳跃字符的运输在这两种化合物,提供了理解最近发现的显着分歧的塞贝克系数在x=0.5的基础。热电功率的掺杂依赖性表明,载流子的构型熵,增强了他们的自旋和轨道简并,在这些相关氧化物的大的热电响应的起源中起着关键作用。
2006-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of doping level on the Hall coefficient and on the thermoelectric power in $Nd_{2-x}Ce_xCuO_4$
本文系统地研究了不同x值的单晶$Nd_{2-x}Ce_xCuO_{4+δ}$(NCCO)从欠掺杂到过掺杂的霍尔系数$R_H$和热电势TEP。随着掺杂水平的增加,$R_H$和TEP都减小,并且将它们的符号从负变为正。一个显著的特征是霍尔角的温度依赖性在欠掺杂区域遵循$T^4$行为,而在过掺杂区域遵循$T^2$行为。这些行为与ARPES观测到的费米面随掺杂水平的演化密切相关。
2005-10-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Rhodium based half-Heusler alloys as possible optoelectronic and thermoelectric materials
基于密度泛函理论和半经典Boltzmann理论,我们研究了18价电子数铑基半Heusler合金的结构、弹性、电学、光学和热电性质,重点研究了RhTiP、RhTiAs、RhTiSb和RhTiBi的结构、弹性、电学、光学和热电性质。这些系统的声子色散曲线中没有虚频,证明它们是结构稳定的。RhTiP在性质上是可延展的,而其他是脆性的。合金被发现是半导体的间接带隙范围从0.94至1.01 eV。我们的计算表明,这些材料在紫外和可见光区具有高的吸收系数和光学电导率。在考虑热电性时,我们发现$p$ -型掺杂更有利于提高热电性能。功率因数与$p$型掺杂的计算值是可比的一些报告的半Heusler材料。RhTiBi的最佳品质因数\zt \是$\sim1$,表明其是热电应用的有希望的候选者,而具有0.38至0.67之间的最佳\zt \值的RhTiP、RhTiAs和RhTiSb是用于热电装置的可能候选者。
2021-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Prominent electron-hole asymmetry in thermoelectric transport of LaCoO$_3$
我们测量了电子掺杂钙钛矿型钴酸盐LaCo $_{1-y}$ Te $_y$ O $_3$的电阻率和热电势。与空穴掺杂系统如金属铁磁体La $_{1-x}M_x$ CoO $_3$($M$ = Ca,Sr,Ba)相比,电子掺杂样品由于自旋状态阻断机制而显示出即使在重掺杂范围内的绝缘行为,该自旋状态阻断机制是从高自旋Co $^{2+}$到低自旋Co $^{3+}$位点的电子跳跃被能量抑制。我们发现,尽管电子掺杂,热电势显示出相对较大的正值以上$y=0.05$,显着不同的空穴掺杂的情况下,它接近于零掺杂。这种显着的电子-空穴不对称性中看到的热电起源于双极导电,其中包括少量的移动空穴和主要的不动电子,证明了自旋状态封锁热电输运的影响。
2022-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Effects of the Misfit Structure on Thermoelectric Properties of Bi2-xPbxSr2Co2Oy Single Crystals
测量了Bi_(2-x)Pb_xSr_2Co_2 O_y单晶的电阻率和热电势的面内各向异性。有很大的面内各向异性,这是由于各向异性的赝能隙的形成,由于正方形的Bi 2Sr 2 O 4层和三角形的CuO 2层之间的不同的晶体对称性。沿a轴和b轴方向的热电势的大小随着Pb掺杂从x=0到0.4而增加,其中我们观察到b轴长度的不连续收缩。我们把这归因于失配的增强。因此,我们可以通过调节失配来改善热电性能。
2002-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermoelectric power and Hall coefficient measurements on Ba(Fe(1-x)TMx)2As2 (TM = Co and Cu)
测量了Ba(Fe_(1-x)TM_x)_2As_2(TM = Co和Cu)的温差电功率(TEP)数据,并用同一批次样品的霍尔系数数据进行了补充。对于Co掺杂,当样品掺杂到足够的$e$(与TM掺杂相关的额外电子的数量)以稳定低温超导性时,我们清楚地看到温度依赖性TEP和霍尔系数数据的变化。值得注意的是,类似的变化被发现在Cu掺杂的样品在可比的e值,即使这些化合物不超导。这些变化可能指向在小电子掺杂时Ba(Fe 1-xTM_x)2As 2的费米面/能带结构的显著改变,在Co掺杂的情况下,这恰好在超导性开始之前,并且可能允许超导性开始。这些数据进一步表明,抑制结构/磁性相变和建立一个适当的e值是每个必要的,但单独,不是超导的充分条件。
2009-08-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermoelectric power of Ba(Fe1-xRux)2As2 and Ba(Fe1-xCox)2As2: possible changes of Fermi surface with and without changes in electron count
本文给出了Ba(Fe_(1-x)Rux)_2As_2(0 < x < 0.36)单晶的面内热电功率(TEP)随温度变化的数据。证实了以前所提出的该体系的x-T相图.与Ru掺杂的TEP演变的分析表明,在电子结构,相关性和/或散射发生的约7%和约30%的Ru掺杂水平附近的显着变化。这些结果进行了比较与一组扩展的TEP数据的电子掺杂的Ba(Fe 1-xCox)2As 2系列。
2010-10-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large antiferromagnetic fluctuation enhancement of the thermopower at a critical doping in magnetic semimetal Cr1+dTe2
Cr 1 + dTe 2是一种自插层过渡金属二硫属化物,在其半金属能带结构中具有可调的电子填充和磁性。最近的角分辨光电子能谱(ARPES)的研究揭示了一个系统的移动,在这种半金属能带结构相对于化学势增加铬掺杂。本报告提出了温度和磁场依赖性的纵向热电势Sxx为不同的Cr 1 + dTe 2组合物。我们发现,随着掺杂的增加,Sxx的符号从正到负的变化在d ~ 0.5的临界掺杂水平。这种观察到的掺杂依赖的趋势,在热电势是一致的半金属能带结构从ARPES的演变。重要的是,在d~0.5附近也观察到热电响应的异常增强。结合磁测量和ARPES测量的信息,揭示了磁性半金属Cr 1 + dTe 2中存在掺杂水平dc(~0.5)的临界性质,其中反铁磁涨落和近费米能赝能隙的形成在增强热电能量转换中起着潜在的重要作用。
2022-09-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain effects to optimize the thermoelectric properties of hole-doped La$_2$NiO$_{4+δ}$ via ab initio calculations
系统La $_2$ NiO $_{4+δ}$的热电性质最近已经通过从头计算进行了讨论[Phys.Rev.B86,165114(2012)]。通过合理的热电势和热电优值计算,得到了最佳的空穴掺杂值。在这里,通过晶格应变和相应的原子弛豫的热电性能的大幅增加被预测。通过在不同的衬底上生长材料的薄膜,这种增加在实验上是可以实现的。小的拉伸应变将在高温下产生大的热电优值,$zT$ $\sim$ 1在氧过量$δ$ $\sim$ 0.05 - 0.10的范围内,并且面内晶格参数在3.95 - 4.05 Ω的范围内。在该相对宽的参数范围内,获得接近200 $μ$ V/K的热电势值。该化合物的最佳性能预计出现在高温极限。
2013-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of Electronic Correlations on the Thermoelectric Power of the Cuprates
我们发现,重要的异常特征的正常状态的热电势S的高Tc材料可以被理解为是由掺杂相关的短程反铁磁相关。该理论是基于波动交换近似适用于哈伯德模型的久保形式主义的框架。首先,作为温度函数的S的特征极大值可以用单粒子散射率的反常动量依赖性来解释。其次,我们讨论了实际费米面形状的作用发生的S作为温度和掺杂的函数的符号变化。
1997-05-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Control of Thermoelectric Properties of ZnO using Electric Double Layer
我们已经成功地控制热电性能的ZnO通过改变载流子浓度使用双电层晶体管(EDLT),这是一个场效应晶体管的电解质溶液的门控。当栅压大于阈值电压(2 V)时,电阻率和热电势急剧下降,表明ZnO表面载流子浓度增加。当栅压超过2 V时,电阻率的温度依赖性变为金属性,其特征在于电阻率的温度依赖性弱。对应于电阻率,热电势的温度依赖性发生了显著变化。由金属-绝缘体转变的临界载流子浓度估算出诱导金属层的厚度约为10 nm,功率因数约为8*10- 5 Wm-1 K ~ 2。虽然功率因数不如最佳掺杂条件下的体ZnO陶瓷大,但EDLT被认为是通过调节载流子浓度来优化热电性能的有用方法。
2014-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced thermoelectric response of hole-doped La$_2$NiO$_{4+δ}$ by ab initio calculations
用从头算方法研究了$_2$-NiO-$_{4+δ}$体系的热电性质。大塞贝克系数值预测的母体化合物,并在一定程度上保持在空穴掺杂的金属相,伴随着电导率的增加。该系统,由于其分层结构,将是通过薄膜中的纳米结构化来改善其热电品质因数的合适候选者,这已经被证明可以增加电导率($σ$)。我们的计算表明,在La $_2$ NiO $_{4.05}$附近的区域,该体系在高温下具有较大的热电势,并且$σ$也显著增加.用这种低掺杂浓度生长的膜将显示热电势和$σ$之间的最佳关系。这一结果是获得各种交换相关方案(相关的,不相关的和无参数),我们用来分析空穴掺杂化合物的电子结构。
2012-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Getting back to Na_xCoO_2: spectral and thermoelectric properties
钴酸钠Na_xCoO_2作为一种具有三角形亚晶格的强关联层状材料,在凝聚态研究中仍然是一个具有挑战性的问题。晶格,电荷,自旋和轨道自由度之间的有趣的相互作用,导致一个复杂的相图由名义莫特(x=0)制度和带绝缘(x=1)相。利用电荷自洽密度泛函理论(DFT)和动力学平均场论(DMFT)方法,在赝势框架下,结合连续时间量子Monte-Carlo方法,研究了单粒子谱函数A(k,ω)和热电势S(T).计算结果可以解释在较低掺杂下A(k,ω)中e_g'口袋的抑制,与光电发射实验一致。增强的热电势内验证本精心设计的多轨道方法来处理相关的材料。此外,基于简化的紧束缚方法研究了两粒子动态自旋极化率χ s(ω,q),但在DMFT线性响应中考虑了顶点贡献.除了在高掺杂时发现顺磁子分支外,在χ_s(ω,q)中还发现了一个接近x=0.67的高能反铁磁模,这可能与CoO_2亚晶格上扩展的跳跃项有关。
2013-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Rich structural phase diagram and thermoelectric properties of layered tellurides Mo1-xNbxTe2
MoTe 2是一种稀有的过渡金属二碲化物,具有两种层状多型:三角棱柱状Mo配位的六方结构和八面体状Mo配位的单斜结构。后者中的单斜畸变是由各向异性金属-金属键合引起的。在这项工作中,我们已经研究了Nb掺杂对MoTe 2的两种多型体的影响,并澄清了含有四种多型体的Mo 1-xNbxTe 2的结构相图。一种在极性空间群中结晶的菱面体多型体被新鉴定为在略微富Nb成分下的高温亚稳相。考虑到热电测量和第一性原理计算的结果,Nb离子在刚性能带方案中似乎充当空穴掺杂剂。另一方面,显着的层间收缩后,Nb掺杂,与Te的p-p杂化,被证实特别是单斜相,这意味着p带能级的移动。本文从d电子计数和Te p-p杂化的角度讨论了单斜结构中金属-金属键的起源。
2015-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge Kondo Effect in Thermoelectric Properties of Lead Telluride doped with Thallium Impurities
我们研究了PbTe掺杂小浓度$x$的Tl杂质作为受主和安德森杂质与负的现场(有效)相互作用描述的热电性能。由此产生的电荷近藤效应自然地解释了该系统中的一些低温异常,包括载流子浓度的不寻常的掺杂依赖性、费米能级钉扎和自补偿效应。低温电阻率在温度$T\leq 10\, {\rm K}$的近藤异常和剩余电阻率的$x$依赖性也与实验符合得很好。我们的模型还捕捉到定性方面的热电势在较高的温度下$T>300\, {\rm K}$的高掺杂($x>0.6%$),预计在很大程度上由载流子的重空穴带的碲化铅。
2013-04-10 cond-mat.str-el
The role of doping and dimensionality in the superconductivity of NaxCoO2
我们报告了NaxCoO2中Co的正式氧化态的完整分析,在0.31<x<0.67的区间内。碘量滴定和热电功率证实,Na含量和Co 3 +的量之间的直接关系不能在该系统中建立。大量氧空位的产生伴随Na离子脱嵌,对于x<0.45,保持形式Co价为3.45 +。根据新的热电功率数据,揭示了水合(超导)和非水合(非超导)样品之间的重要差异,我们在这里提出,水起着重要的化学作用超出了CoO2层之间的间隔。
2004-09-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping-induced topological transition and enhancement of thermopower in the Dirac-semimetal system Cd$_{3-x}$Zn$_x$As$_2$
Cd $_3$ As $_2$是一种典型的拓扑狄拉克半金属。在这里,我们操纵负责狄拉克节点的出现合金镉$_3$作为$_2$与拓扑平凡的锌$_3$作为$_2$的能带反转。我们观察到预期的拓扑相变周围的Zn浓度的$x\sim 1$,而载流子密度单调下降,作为$x$增加。对于较大的$x$,热电优值在室温下表现出超过0.3的极大值,这是由于热电势的强烈增强、电阻率的仅适度增加和热导率的抑制的综合效应。互补的量子振荡数据和光学电导率测量允许推断,增强的热电性能是由于在Cd $_{3-x}$ Zn $_x$ As $_2$中的较高$x$区域中的能带结构的平坦化。
2021-03-15 cond-mat.str-el
Doping dependence of the electrical and thermal transport properties of CaB6
在5 ~ 300 K温度范围内测量了化学计量比和空位掺杂CaB_6的热电势S和热导率k。这两种材料的热电势在室温下都惊人地大。在整个覆盖的温度范围内,S是负的,温度依赖性很可能是由能带结构效应决定的。我们的数据的经验解释涉及的热电功率的计算,通过使用玻尔兹曼方程的弛豫时间近似和在导带的下边缘附近的缺陷带的假设。考虑导带中电子与价带的声-声子散射和电离杂质散射,结果与我们的结果吻合得很好。基于Debye型弛豫时间近似,并假设边界散射、位错散射、瑞利散射和共振散射对声子平均自由程的同时影响,主要由声子引起的热导率k(T)也可以在整个覆盖的温度范围内得到很好的描述。
2001-04-26 cond-mat.str-el
Investigation of Thermoelectric properties of Magnetic Insulator FeRuTiSi Using First Principle Calculation
在这项工作中,我们已经研究了四元Heusler合金,FeRuTiSi的电子结构和热电性能,使用WIEN 2k和BoltzTraP代码中实现的第一性原理DFT工具。使用TB-mBJ势的电子结构计算显示在导带边缘处出现平带,因此导带中的电子具有大的有效质量(me*),因此主要贡献于负的大的塞贝克系数(S)值。该合金具有0.59 eV的间接带隙,并显示出n型输运行为。在常数弛豫时间近似下(τ = 10 - 14 s),计算了温度依赖的Seebeck系数、电导率(σ)和电子热导率(ke). FeRuTiSi化合物的最大优值(ZT)在840 K时为~0.86,具有n型掺杂,这表明该四元合金可以是用于高温region热电应用的n型材料中的良好候选者。
2019-12-08 cond-mat.str-el
Evidence of quantum criticality in the phase diagram of K$_x$Sr$_{1-x}$Fe$_2$As$_2$ from measurements of transport and thermoelectricity
研究了0<x<1时K_ xSr_{1-x} Fe_2As_2的电输运和热电性质。电阻率ρ(T)从小x时的类费米液体温度依赖性过渡到x_c=0.4时的线性ρ ~T依赖性。随着x的进一步增加,rho(T)再次变为非线性。在临界掺杂浓度xc附近,热电功率S(T)随x的增加也表现出类似的交叉现象,S/T~ln(T)与x成对数关系。这些结果提供了证据的量子临界行为,由于低能量的传导电子耦合到二维自旋涨落。
2009-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous thermoelectric power of Mg1-xAlxB2 system with x = 0.0 to 1.0
测量了Mg_(1-x)Al_xB_2系统在x = 0.0,0.1,0.2,0.4,0.6,0.8和1.0时的热电功率S(T)。XRD,电阻率和磁化强度的测量也被提出。已经发现,在直到300 K的整个研究温度范围内,热电势对于x = 0.4是正的,并且对于x = 0.6是负的。x = 0.4的样品的热电势在一定温度以下不连续地消失,这意味着超导性的存在。一般来说,热电功率的大小随着温度的增加而增加,直到一定温度,然后它开始向零基线下降。为了解释所观察到的热电功率的行为,我们已经使用了一个模型,其中扩散和声子拖曳过程相结合,通过使用热电功率的低温和高温行为之间的唯象插值。所考虑的模型提供了一个很好的适合观察到的数据。进一步发现Al掺杂提高了德拜温度。
2012-01-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermoelectric Power and Hall Effect in Correlated Metals and Doped Mott-Hubbard Insulators: DMFT approximation
本文用 DMFT 研究 Hubbard 模型中关联金属与空穴掺杂 Mott 绝缘体的热电势和霍尔效应,揭示符号改变、温度反常及电子-空穴不对称机制,并结合 ARPES 与 DFT 估算载流子数目及输运系数。
2023-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con