文献类型：期刊文章

作　　者：黄露露[1,2,3] 张建[1] 孔源[4] 李地[1] 辛红星[1] 秦晓英[1]

Huang Lu-Lu;Zhang Jian;Kong Yuan;Li Di;Xin Hong-Xing;Qin Xiao-Ying(Key Laboratory of Photovoltaic and Energy Conservation Materials,Institute of Solid State Physics,Hefei Institutes of Physical Science,Chinese Academy of Sciences,Hefei 230031,China;Science Island Branch,Graduate School,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China;College of Chemistry and Biological Engineering,Seoul University,Seoul 08826,South Korea;Synergetic Innovation Center of Quantum Information and Quantum Physics,Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale,Department of Chemical Physics,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China)

机构地区：[1]中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所,能源材料与器件制造研究部,合肥230031 [2]中国科学技术大学研究生院科学岛分院,合肥230026 [3]首尔大学化学与生物工程学院,首尔08826 [4]中国科学技术大学化学物理系,合肥物质科学微尺度国家实验室,量子信息与量子物理协同创新中心,合肥230026

出　　处：《物理学报》

基　　金：安徽省自然科学基金(批准号:2008085MA18);国家自然科学基金(批准号:51972307)资助的课题。

年　　份：2021

卷　　号：70

期　　号：20

起止页码：240-248

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、EAPJ、EI、IC、JST、RCCSE、SCIE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、ZMATH、核心刊

摘　　要：热电材料是一种可实现热能和电能之间直接转换的新型功能材料,因用途广泛而受到大量的关注.但是当今热电转换效率较低,限制了热电器件的大范围应用,而热电转换效率主要局限于材料的热电性能.本文选取了一种黄铜矿结构的化合物CuGaTe_(2)作为研究对象,利用真空熔炼法合成了一系列磁性元素Ni掺杂的样品Cu_(1-x)Ni_(x)GaTe_(2)(x=0—0.75%),并探究了其热、电输运性能的变化规律.研究结果表明,Ni原子可以有效地替代该材料的Cu原子并引起载流子浓度的略微下降和迁移率的提升.同时,掺杂Ni后样品的Seebeck系数显著提高.一方面,Seebeck系数的提升是由于样品载流子浓度的下降;另一方面,掺杂后费米能级附近态密度的有效提升是Seebeck系数明显增强的主要原因.其次,Ni掺杂引起点缺陷散射的增强有效地降低了材料的热导率,其晶格热导率最小值比基体下降了约30%.最终,在873 K下,在Cu_(0.095)Ni_(0.005)GaTe_(2)样品中获得了最大ZT值,约为1.26,比基体CuGaTe_(2)的ZT值增大了约56%.本文的工作表明,在Cu位掺杂磁性元素Ni是提升CuGaTe_(2)体系材料热电性能的有效手段之一.

关 键 词：热电材料 CuGaTe_(2)  态密度 ZT 热电优值  

分 类 号：TB34[材料类]