弱拓扑绝缘体Bi 2 TeI热电材料的制备与性能优化

发布时间：2021-12-31 10:42

　　拓扑绝缘体由于其独特的电子结构和低的热导率逐渐受到热电研究学者的关注。由量子自旋霍尔层和普通绝缘体层交替堆垛而成的弱拓扑绝缘体,具有极低的晶格热导率,是一类潜在的热电材料。本文以弱拓扑绝缘体Bi₂TeI为研究对象,开展了其块体材料制备与电热输运性能研究。针对该材料制备困难的问题,进行了Bi₂TeI块体材料的熔融-退火-放电等离子体烧结制备工艺探索,并研究了材料的热电性能。通过掺杂Cu和Zn和复合CuI两种途径进一步优化了Bi₂TeI块体材料的热电性能。得到如下主要结论:（1）采用熔融-退火-放电等离子体烧结工艺制备了Bi₂TeI材料,发现在熔融温度为723 K、熔融时间为8 h和I过量10 at%的条件下可获得单相Bi₂TeI材料。同Bi₂Te₃和BiTeI两种层状材料对比,Bi₂TeI材料由于载流子浓度高和带隙较小,表现出较高的电导率和低的Seebeck系数。由于Bi₂TeI独特的层状堆垛... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Seebeck效应示意图

电流通过连接处时，两种不同金属之间的交界处吸热和放热过程是可逆的。当电流 I 从导体 a 向生，则当电流 I 方向反转时，同样的热量会被吸与电流方向无关的焦耳热中分离出来。因此，我例常数，定义为 Peltier 系数，即：数的物理意义是单位时间内单位电流在交界处所Donald 在他的书中强调，Peltier 效应不是通常意义吸收不是取决于接触的性质，而是取决于两种导Peltier 系数[8]。但是实验研究中，通常将 a 金属流界吸热/放热区分 Peltier 系数的正负。

它是均匀导体中热的可逆释放(或吸收)体中携带电流，并产生温度梯度。与 S只涉及单一的均匀导体。因此，对于数，因为 Thomson 系数与 Kelvin 关系属导体中通有电流时，导体中除了焦的热量与电流密度 J 和温度梯度 dT 成+dT）处，则 Thomson 热量可表示为：a 的 Thomson 系数，单位与 Seebeck 系。准确测量汤姆逊系数比较困难，特超导体的热电势为零这一特征来测量低温时测量它们的热电势。同样，Th数的定义，假定电流从高温往低温传放热；反之，若 Thomson 系数为负，

【参考文献】：
期刊论文
[1]晶粒尺寸对CoSb3化合物热电性能的影响[J]. 余柏林,祁琼,唐新峰,张清杰.  物理学报. 2005(12)



本文编号：3560113