弱拓?fù)浣^緣體Bi 2 TeI熱電材料的制備與性能優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-12-31 10:42
拓?fù)浣^緣體由于其獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)和低的熱導(dǎo)率逐漸受到熱電研究學(xué)者的關(guān)注。由量子自旋霍爾層和普通絕緣體層交替堆垛而成的弱拓?fù)浣^緣體,具有極低的晶格熱導(dǎo)率,是一類潛在的熱電材料。本文以弱拓?fù)浣^緣體Bi2TeI為研究對(duì)象,開(kāi)展了其塊體材料制備與電熱輸運(yùn)性能研究。針對(duì)該材料制備困難的問(wèn)題,進(jìn)行了Bi2TeI塊體材料的熔融-退火-放電等離子體燒結(jié)制備工藝探索,并研究了材料的熱電性能。通過(guò)摻雜Cu和Zn和復(fù)合CuI兩種途徑進(jìn)一步優(yōu)化了Bi2TeI塊體材料的熱電性能。得到如下主要結(jié)論:(1)采用熔融-退火-放電等離子體燒結(jié)工藝制備了Bi2TeI材料,發(fā)現(xiàn)在熔融溫度為723 K、熔融時(shí)間為8 h和I過(guò)量10 at%的條件下可獲得單相Bi2TeI材料。同Bi2Te3和BiTeI兩種層狀材料對(duì)比,Bi2TeI材料由于載流子濃度高和帶隙較小,表現(xiàn)出較高的電導(dǎo)率和低的Seebeck系數(shù)。由于Bi2TeI獨(dú)特的層狀堆垛...
【文章來(lái)源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Seebeck效應(yīng)示意圖
電流通過(guò)連接處時(shí),兩種不同金屬之間的交界處吸熱和放熱過(guò)程是可逆的。當(dāng)電流 I 從導(dǎo)體 a 向生,則當(dāng)電流 I 方向反轉(zhuǎn)時(shí),同樣的熱量會(huì)被吸與電流方向無(wú)關(guān)的焦耳熱中分離出來(lái)。因此,我例常數(shù),定義為 Peltier 系數(shù),即:數(shù)的物理意義是單位時(shí)間內(nèi)單位電流在交界處所Donald 在他的書中強(qiáng)調(diào),Peltier 效應(yīng)不是通常意義吸收不是取決于接觸的性質(zhì),而是取決于兩種導(dǎo)Peltier 系數(shù)[8]。但是實(shí)驗(yàn)研究中,通常將 a 金屬流界吸熱/放熱區(qū)分 Peltier 系數(shù)的正負(fù)。
它是均勻?qū)w中熱的可逆釋放(或吸收)體中攜帶電流,并產(chǎn)生溫度梯度。與 S只涉及單一的均勻?qū)w。因此,對(duì)于數(shù),因?yàn)?Thomson 系數(shù)與 Kelvin 關(guān)系屬導(dǎo)體中通有電流時(shí),導(dǎo)體中除了焦的熱量與電流密度 J 和溫度梯度 dT 成+dT)處,則 Thomson 熱量可表示為:a 的 Thomson 系數(shù),單位與 Seebeck 系。準(zhǔn)確測(cè)量湯姆遜系數(shù)比較困難,特超導(dǎo)體的熱電勢(shì)為零這一特征來(lái)測(cè)量低溫時(shí)測(cè)量它們的熱電勢(shì)。同樣,Th數(shù)的定義,假定電流從高溫往低溫傳放熱;反之,若 Thomson 系數(shù)為負(fù),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]晶粒尺寸對(duì)CoSb3化合物熱電性能的影響[J]. 余柏林,祁瓊,唐新峰,張清杰. 物理學(xué)報(bào). 2005(12)
本文編號(hào):3560113
【文章來(lái)源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Seebeck效應(yīng)示意圖
電流通過(guò)連接處時(shí),兩種不同金屬之間的交界處吸熱和放熱過(guò)程是可逆的。當(dāng)電流 I 從導(dǎo)體 a 向生,則當(dāng)電流 I 方向反轉(zhuǎn)時(shí),同樣的熱量會(huì)被吸與電流方向無(wú)關(guān)的焦耳熱中分離出來(lái)。因此,我例常數(shù),定義為 Peltier 系數(shù),即:數(shù)的物理意義是單位時(shí)間內(nèi)單位電流在交界處所Donald 在他的書中強(qiáng)調(diào),Peltier 效應(yīng)不是通常意義吸收不是取決于接觸的性質(zhì),而是取決于兩種導(dǎo)Peltier 系數(shù)[8]。但是實(shí)驗(yàn)研究中,通常將 a 金屬流界吸熱/放熱區(qū)分 Peltier 系數(shù)的正負(fù)。
它是均勻?qū)w中熱的可逆釋放(或吸收)體中攜帶電流,并產(chǎn)生溫度梯度。與 S只涉及單一的均勻?qū)w。因此,對(duì)于數(shù),因?yàn)?Thomson 系數(shù)與 Kelvin 關(guān)系屬導(dǎo)體中通有電流時(shí),導(dǎo)體中除了焦的熱量與電流密度 J 和溫度梯度 dT 成+dT)處,則 Thomson 熱量可表示為:a 的 Thomson 系數(shù),單位與 Seebeck 系。準(zhǔn)確測(cè)量湯姆遜系數(shù)比較困難,特超導(dǎo)體的熱電勢(shì)為零這一特征來(lái)測(cè)量低溫時(shí)測(cè)量它們的熱電勢(shì)。同樣,Th數(shù)的定義,假定電流從高溫往低溫傳放熱;反之,若 Thomson 系數(shù)為負(fù),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]晶粒尺寸對(duì)CoSb3化合物熱電性能的影響[J]. 余柏林,祁瓊,唐新峰,張清杰. 物理學(xué)報(bào). 2005(12)
本文編號(hào):3560113
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