Термоэлектрические свойства поликристаллических твердых растворов Bi₁₋ₓSbₓ в интервале концентраций x = 0-0.25
Вантажиться...
Дата
2016
ORCID
DOI
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Інститут термоелектрики НАН України
Анотація
Проведено детальное исследование зависимости термоэлектрических свойств поликристаллических твердых растворов Bi₁₋ₓSbₓ от состава в широком интервале концентраций (x = 0-0.25) при комнатной температуре. Объекты исследования – литые образцы различного состава, полученные ампульным методом в одном технологическом цикле, состоящем в охлаждении ампул с расплавами на воздухе и последующем длительном гомогенизирующем отжиге при температуре (520 ± 5) К в течение 720 часов. Показано, что зависимости свойств от состава носят отчетливо выраженный немонотонный характер. Подтверждено наличие концентрационных аномалий термоэлектрических свойств, наблюдаемых ранее в интервале x = 0-0.1 на литых образцах после других видов термической обработки и интерпретируемых как проявление электронных фазовых переходов. Сложный характер зависимостей при x > 0.1 объясняется качественными изменениями в зонной структуре Bi₁₋ₓSbₓ при определенных критических составах, изменением относительного вклада в проводимость носителей заряда из различных энергетических зон при изменении концентрации сурьмы и высокой чувствительностью энергетического спектра и физических свойств Bi₁₋ₓSbₓ к внешним воздействиям.
A detailed investigation of the dependence of thermoelectric properties of polycrystalline Bi₁₋ₓSbₓ solid solutions on composition in a wide concentration range (x = 0-0.25) was performed at room temperature. The objects of study were cast samples of various composition obtained by ampoule method in one technological cycle consisting in cooling of ampoules with melts in the air and subsequent long homogenizing annealing at temperature (520 ± 5) K for 720 hours. It was shown that the composition dependences of properties are of clearly expressed non-monotonic type. The presence of concentration anomalies of thermoelectric properties was confirmed that had been earlier observed in the range x = 0-0.1 on cast samples after different kinds of thermal treatment and interpreted as manifestation of electron phase transitions. A complicated nature of dependences at x > 0.1 is attributable to qualitative changes in Bi₁₋ₓSbₓ band structure at certain critical compositions, a change in relative contribution to conductivity of charge carriers from different energy bands with a change in antimony concentration and high sensitivity of energy spectrum and physical properties of Bi₁₋ₓSbₓ to external effects.
A detailed investigation of the dependence of thermoelectric properties of polycrystalline Bi₁₋ₓSbₓ solid solutions on composition in a wide concentration range (x = 0-0.25) was performed at room temperature. The objects of study were cast samples of various composition obtained by ampoule method in one technological cycle consisting in cooling of ampoules with melts in the air and subsequent long homogenizing annealing at temperature (520 ± 5) K for 720 hours. It was shown that the composition dependences of properties are of clearly expressed non-monotonic type. The presence of concentration anomalies of thermoelectric properties was confirmed that had been earlier observed in the range x = 0-0.1 on cast samples after different kinds of thermal treatment and interpreted as manifestation of electron phase transitions. A complicated nature of dependences at x > 0.1 is attributable to qualitative changes in Bi₁₋ₓSbₓ band structure at certain critical compositions, a change in relative contribution to conductivity of charge carriers from different energy bands with a change in antimony concentration and high sensitivity of energy spectrum and physical properties of Bi₁₋ₓSbₓ to external effects.
Опис
Ключові слова
твердый раствор висмут-сурьма, состав, электронный переход, критические явления, bismuth-antimony solid solution, composition, thermoelectric properties, electronic transition, critical phenomena
Бібліографічний опис
Термоэлектрические свойства поликристаллических твердых растворов Bi₁₋ₓSbₓ в интервале концентраций x = 0-0.25 / А. Н. Дорошенко [и др.] // Термоэлектричество. – 2016. – № 4. – С. 25-39.