优化基于SnTe的半导体的机械和热电性能,通过合金调节降水演变为Mn
Houjiang Yang1, Luoqi Wu1, Xiaobin Feng1
1Hubei Key Laboratory of Theory and Application of Advanced Materials Mechanics, Wuhan University of Technology, Wuhan, 430070, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|January 20, 2024
概括
热电半导体的工程缺陷提高了机械和热电性能. 在SnTe中的Mn合金引入了沉物,显著提高了强度和优化了先进应用的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 多尺度缺陷工程是改善热电材料的关键.
- 沉对这些半导体机械性质的确切作用尚不清楚.
研究的目的:
- 研究Mn合金对SnTe的机械和热电性能的影响.
- 量化各种强化机制的贡献,特别是降水.
主要方法:
- 对 Sn1.03-xMnxTe (x = 0-0.30) 半导体进行系统研究.
- 缺陷结构的分析,包括位移和纳米沉.
- 强化贡献的定量评估 (颗粒边界,固体溶液,位移,降水).
主要成果:
- 合金制造出位移和纳米沉,增强压力强度.
- 降水强化是主要因素,改善了x=0.10.5的产量强度74.5%.
- 由于MnTe沉物,观察到x ≥ 0.15的协同强度-柔性增强.
- 多尺度缺陷分散了声子,导致功率 (ZT) 的峰值值为~1.3和低晶格导热率 (~0.35 Wm-1K-1).
结论:
- 降水演变对于优化Sn1.03-xMnxTe.的机械和热电性质至关重要.
- 这种方法为增强其他热电系统提供了潜力.
- 了解缺陷属性关系对于设计先进的功能材料至关重要.
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