新颖过渡金属Zintl相化合物缺陷结构与热电性能调控
发布时间：2022-09-28 15:04
金属间化合物因其复杂的晶体、电子结构,以及有趣的物理性质,近年来引起了人们广泛的关注。Zintl相化合物作为一类特殊的极性金属间化合物,因其良好的电导率和极低的热导率,成为了热电材料研究领域的一个焦点。本论文中,我们采用金属助熔剂和固相反应方法合成了一系列新型的极性金属间化合物,并研究了它们的缺陷结构、电子结构、磁性以及热电性质,具体工作如下:通过金属助熔剂法我们合成了两个同构的富铜锑化合物:Sr4Cu25.37（18）Sb12和Eu4Cu26.45（9）Sb12。它们具有类笼式复杂三维结构,其阴离子框架由多面体[CuPnn]通过共顶点或共棱连接而成,阳离子填充在阴离子网格的空隙内。Sr4Cu25.37Sb12和Eu4Cu26.45Sb12属于正交晶系,Cmcm（No.63）空间群。单胞参数分别对应:Sr4Cu25.37Sb12:a = 4.3200（7）A,b = 14.528（2）A,c = 12.2594（19）A;Eu4Cu26 45Sb12:a = 4.2874（7）A,b = 14.611（2）A,c = 12.1946（19）A。电导率测试表明Sr4Cu25.37Sb12...
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 研究背景及意义
1.2 Zintl相的发展与现状
1.3 热电基础理论
1.4 Zintl相热电材料
1.5 研究目的与内容
参考文献
第二章 实验方法与理论计算
2.1 实验药品、仪器设备
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器设备
2.2 材料制备方法及流程
2.2.1 金属助熔剂法
2.2.2 固相反应法
2.2.3 电磁感应高温熔炼
2.2.4 放电等离子体活化烧结(SPS)
2.3 材料测试与性能表征
2.3.1 X射线单晶衍射
2.3.2 EDS测试
2.3.3 X射线粉末衍射
2.3.4 磁性测试
2.3.5 电输运测试
2.3.6 热稳定性分析
2.3.7 Hall测试
2.3.8 热导测试
2.3.9 Seebeck测试
2.4 理论计算
参考文献
第三章 新型锑化合物的合成、结构与性质
3.1 Sr_4Cu_(25.37(18))Sb_(12)和Eu_4Cu_(26.06(13))Sb_(12)的合成、结构与性质
3.1.1 研究背景
3.1.2 实验合成
3.1.3 晶体结构
3.1.4 电子结构
3.1.5 磁性
3.1.6 电学性质
3.1.7 小结
参考文献
附录
3.2 CaZn_xAg_ySb(0
3.2.1 研究背景
3.2.2 实验合成
3.2.3 晶体结构及相宽
3.2.4 电子结构
3.2.5 热稳定性
3.2.6 热电性质
3.2.7 小结
参考文献
附录
3.3 AMn_((1-x)/2)Ag_xSb (A=Ca,Yb; x=0.1,0.2)的合成及热电性质
3.3.1 研究背景
3.3.2 晶体合成
3.3.3 晶体结构
3.3.4 电子结构
3.3.5 热电性质
3.3.6 小结
参考文献
第四章 新型砷化物的合成、结构与性质
4.1 A_2Mg_3Cu_9Pn_7(A=Sr,Eu;Pn=P,As)和Eu_5Mg_(2.39)Cu_(16.61)As_(12)的合成、结构与性质
4.1.1 研究背景
4.1.2 实验合成
4.1.3 晶体结构
4.1.4 电子结构
4.1.5 物理性质
4.1.6 小结
参考文献
附录
4.2 Mg_(1-x)Mn_(2+x)As_2(x=0.17,0.49,0.69)的合成与性质
4.2.1 研究背景
4.2.2 实验合成
4.2.3 晶体结构
4.2.4 电子结构
4.2.5 磁性
4.2.6 电输运
4.2.7 小结
参考文献
附录
第五章 CaZnGe的合成、结构与热电性质
5.1 前言
5.2 晶体合成
5.3 晶体结构
5.4 电子结构
5.5 热稳定性
5.6 热电性质
5.7 小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 主要创新点
6.3 展望
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
附录
学位论文评阅及答辩情况表
本文编号：3681881
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 研究背景及意义
1.2 Zintl相的发展与现状
1.3 热电基础理论
1.4 Zintl相热电材料
1.5 研究目的与内容
参考文献
第二章 实验方法与理论计算
2.1 实验药品、仪器设备
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器设备
2.2 材料制备方法及流程
2.2.1 金属助熔剂法
2.2.2 固相反应法
2.2.3 电磁感应高温熔炼
2.2.4 放电等离子体活化烧结(SPS)
2.3 材料测试与性能表征
2.3.1 X射线单晶衍射
2.3.2 EDS测试
2.3.3 X射线粉末衍射
2.3.4 磁性测试
2.3.5 电输运测试
2.3.6 热稳定性分析
2.3.7 Hall测试
2.3.8 热导测试
2.3.9 Seebeck测试
2.4 理论计算
参考文献
第三章 新型锑化合物的合成、结构与性质
3.1 Sr_4Cu_(25.37(18))Sb_(12)和Eu_4Cu_(26.06(13))Sb_(12)的合成、结构与性质
3.1.1 研究背景
3.1.2 实验合成
3.1.3 晶体结构
3.1.4 电子结构
3.1.5 磁性
3.1.6 电学性质
3.1.7 小结
参考文献
附录
3.2 CaZn_xAg_ySb(0
3.2.1 研究背景
3.2.2 实验合成
3.2.3 晶体结构及相宽
3.2.4 电子结构
3.2.5 热稳定性
3.2.6 热电性质
3.2.7 小结
参考文献
附录
3.3 AMn_((1-x)/2)Ag_xSb (A=Ca,Yb; x=0.1,0.2)的合成及热电性质
3.3.1 研究背景
3.3.2 晶体合成
3.3.3 晶体结构
3.3.4 电子结构
3.3.5 热电性质
3.3.6 小结
参考文献
第四章 新型砷化物的合成、结构与性质
4.1 A_2Mg_3Cu_9Pn_7(A=Sr,Eu;Pn=P,As)和Eu_5Mg_(2.39)Cu_(16.61)As_(12)的合成、结构与性质
4.1.1 研究背景
4.1.2 实验合成
4.1.3 晶体结构
4.1.4 电子结构
4.1.5 物理性质
4.1.6 小结
参考文献
附录
4.2 Mg_(1-x)Mn_(2+x)As_2(x=0.17,0.49,0.69)的合成与性质
4.2.1 研究背景
4.2.2 实验合成
4.2.3 晶体结构
4.2.4 电子结构
4.2.5 磁性
4.2.6 电输运
4.2.7 小结
参考文献
附录
第五章 CaZnGe的合成、结构与热电性质
5.1 前言
5.2 晶体合成
5.3 晶体结构
5.4 电子结构
5.5 热稳定性
5.6 热电性质
5.7 小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 主要创新点
6.3 展望
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
附录
学位论文评阅及答辩情况表
本文编号：3681881
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