La nanoestructuración, las fluctuaciones de composición y el ordenamiento atómico en los materiales termoeléctricos...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Química del estado sólido.
• Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.

Sus antecedentes:

• Los materiales termoeléctricos son cruciales para la conversión de energía.
• Los compuestos de plomo antimonio plata telurio (LAST-m) se consideraban anteriormente como soluciones sólidas.
• Comprender su estructura a nanoescala es clave para optimizar las propiedades termoeléctricas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la estructura atómica y a nanoescala de los materiales termoeléctricos LAST-m.
• Para determinar si los materiales LAST-m se comportan como soluciones sólidas o exhiben inhomogeneidad a nanoescala.
• Proporcionar ideas para el diseño de materiales termoeléctricos mejorados.

Principales métodos:

• Difracción de rayos X en polvo y monocristal.
• Difracción de electrones. difracción de electrones.
• Microscopía electrónica de transmisión de alta resolución.

Principales resultados:

• Los materiales LAST-m son compuestos a nanoescala, no soluciones sólidas.
• Una fase minoritaria rica en plata y antimonio está incrustada dentro de una fase mayoritaria.
• Se observó una extensa ordenación de largo alcance de los átomos de Ag, Pb y Sb dentro de nanodomains.
• La difracción de rayos X de cristal único reveló grupos espaciales de simetría más bajos de lo que se suponía anteriormente.

Conclusiones:

• La suposición de décadas de que los sistemas LAST-m son soluciones sólidas es incorrecta.
• Los materiales LAST-m exhiben segregación de fase a nanoescala.
• Estos hallazgos proporcionan una nueva base conceptual para el diseño de materiales termoeléctricos de alto rendimiento.