基于替代酸盐-酸的三导多元氧化物的热电和电性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 固态化学 固态化学
• 热电学是一种热电学.

背景情况:

• 多元氧化物以其卓越的热稳定性和独特的电子特性而闻名.
• 矿氧化物是一种具有多种应用的材料,包括热电.

研究的目的:

• 合成和描述具有潜在热电应用的多元矿.
• 为了研究BaZr_{0.2}$Hf_{0.2}$Sn_{0.2}$Ti_{0.2}$Fe_{0.2}$O$_{3-}$和BaZr_{0.1}$Hf_{0.1}$Sn_{0.1}$Ti_{0.1}$Co$_{0.1}$Ce$_{0.1}$Bi$_{0.1}$Fe_{0.1}$Y$_{0.1}$Zn_{0.1}$O$_{3-}$的热电和电气性质,我们使用了矿.
• 了解这些复杂的氧化物的电荷传输机制和热稳定性.

主要方法:

• 通过固态反应方法合成单相立方矿石.
• 使用X射线衍射,滴溶液热量测量和热重力测量进行表征.
• 在干燥和潮湿的空气中测量总电导率和Seebeck系数从600到1050K.

主要成果:

• 与Ba (Zr_{0.1}$Hf_{0.1}$Sn$_{0.1}$Ti$_{0.1}$Co$_{0.1}$Ce$_{0.1}$Bi$_{0.1}$Fe$_{0.1}$Y$_{0.1}$Zn$_{0.1}$) O$_{3-}$相比,Ba (Zr_{0.2}$Hf_{0.2}$Sn$_{0.2}$Ti$_{0.2}$Fe_{0.2}$) O$_{3-}$的热力学稳定性较低,并具有较高的水合并率.
• 更复杂的氧化物表现出更高的电导率和更低的Seebeck系数.
• 在这两种材料中,电荷传输主要是由于小极子通过电子孔跳跃,Seebeck系数在750K以上具有有趣的温度依赖性.

结论:

• 组成显著影响了这些多元矿的热稳定性,水合并和热电性质.
• 小极子跳跃是主导的电荷传输机制.
• 塞贝克系数所观察到的温度依赖性表明,在高温下,在能量不等的状态之间跳跃.