Mg2Si0.3Sn0.7掺杂Ag和Li的热电性能对比

• 作者: 张勤勇 毛俊西 禹劲秋 袁国才 陈曦 雷晓波 黄雨阳
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: Mg2Si0.3Sn0.7 热电性能 掺杂 晶格热导率
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 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
• 字数: 3975字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20190247

摘要

采用两步固相法合成了物相均匀的Mg2(1-x)Ag2ZSi0.3Sn0.7(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05)和Mg2(1-y)Li2ySi0.3Sn0.7(y=0,0.02,0.04,0.06,0.08)热电材料,测试了室温物理性能和室温至773 K的热电性能,研究了不同掺杂剂的固溶度、微观结构、载流子浓度、电性能和热输运.X射线衍射图谱和扫描电子显微镜图像显示掺杂Ag和Li的固溶度分别为x=0.03和y=0.06.根据单抛物线模型,p型的Mg2(1-x)Ag2xSi0.3Sn0.7和Mg2(1-y)Li2ySi0.3Sn0.7的有效质量为1.2m0.对比结果表明:掺杂Ag或Li的最大载流子浓度分别达到4.64×1019 cm-3和15.1×1019 cm-3;掺杂Li元素的样品有较高的固溶度、较高的载流子浓度和较高的功率因子PF约为1.62×103W·m-1·K-2;掺杂Li元素样品中较高的载流子浓度能够有效抑制双极效应,显著降低双极热导率;Mg1.92Li0.0sSi0.3Sn0.7的最大ZT值0.54,比Mg1.9Ag0.1Si0.3Sn0.7的最大ZT值0.34提高了大约58％.根据Callaway理论,由于质量场波动和应变场波动增强声子散射,掺杂Ag和Li元素样品的晶格热导率比未掺杂样品明显降低.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张勤勇	西华大学材料科学与工程学院	34	153	7.0	11.0
5	陈曦	西华大学西华学院	8	26	2.0	5.0
6	雷晓波	西华大学材料科学与工程学院	9	31	3.0	5.0
7	袁国才	西华大学材料科学与工程学院	2	2	1.0	1.0
8	黄雨阳	西华大学西华学院	2	1	1.0	1.0
9	毛俊西	西华大学材料科学与工程学院	2	0	0.0	0.0
10	禹劲秋	西华大学材料科学与工程学院	3	2	1.0	1.0