Sr掺杂对CaMnO3基氧化物电子性质及热电输运性能的影响

• 作者: 张久兴 张忻 张静文 张飞鹏 杨新宇 路清梅
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: CaMnO3 Sr掺杂 电子性质 热电性能
• 年，卷（期）: 2017,（24）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 221-229
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.247202

摘要

采用密度泛函理论计算分析的方法研究了Ca位Sr掺杂的CaMnO3基氧化物的电子性质和电性能;采用柠檬酸溶胶-凝胶法结合陶瓷烧结制备工艺制备了Ca位Sr掺杂的CaMnO3基氧化物块体试样,分析研究了所得试样的热电传输性能.结果表明,Sr掺杂CaMnO3氧化物仍然呈间接带隙型能带结构,带隙宽度由0.756 eV减小到0.711 eV.Sr掺杂CaMnO3氧化物费米能级附近的载流子有效质量均得到调控,载流子浓度也有所增大.Sr比Ca具有更强的释放电子能力,其掺杂在CaMnO3氧化物中表现为n型.Sr掺杂的CaMnO3基氧化物材料电阻率大幅度降低,Seebeck系数绝对值较本征CaMnO3基氧化物材料有一定程度的增大,Sr掺杂量为0.06和0.12的Ca1-xSrxMnO3(x=0.06,0.12)试样,其373 K的电阻率分别降低至本征CaMnO3基氧化物材料的25％和21％,其373 K的Seebeck系数绝对值分别是本征CaMnO3基氧化物材料的112.9％和111.1％,Sr掺杂有效提高了CaMnO3基氧化物材料的热电性能.