热电材料研究进展-中科院物理所.ppt

July-15-2010 CVD：以纳米金颗粒作为催化剂 July-15-2010 July-15-2010 溶液法：Te前驱体 K2TeO3 + NaH2PO2（＋表面活性剂） July-15-2010 Te单晶纳米线 July-15-2010 Te单晶纳米管 July-15-2010 Sb2Te3/Bi2Te3纳米结构 Te纳米线+SbCl3/BiCl3 （＋表面活性剂） July-15-2010 July-15-2010 July-15-2010 Adv. Mater. 2008, 20, 1892 July-15-2010 3. 一维纳米结构热电性能的测量 ☆ 测量电导率 电导率与电阻率互为倒数关系 ，可以通过测量纳米线的I－V曲线求得电阻 R＝dV/dI，然后根据纳米线尺寸（横截面积A和长度L），求得电阻率和电导率 。 Nature 451 (2008) 163. July-15-2010 ☆ 测量Seebeck系数 给加热线圈通直流电，则沿着 纳米线方向产生温度梯度，测得纳米线两端的电压差△V 和温度差 △T，即可得到Seebeck系数 S=△V /△T 。 ☆测量热导率 热导率k由通过纳米线的热流量Q和纳米线两端温度差△T得到， Q=kD △T ，其中D为形状因子， D= A /L 。 Nature 451 (2008) 163 Nature 451 (2008) 168 July-15-2010 V.纳米尺度成分不均匀热电材料 AgPbmSbTe2+m Optimization of existing materials using nanoscale inclusions and compositional inhomogeneities, which can dramatically suppress the lattice thermal conductivity. July-15-2010 1. AgPbmSbTe2+m的晶体结构 LAST (lead antimony silver telluride) 究竟是不是固溶体？ mPbTe + AgSbTe2 July-15-2010 相干或半相干内延生长，2-30 nm,001方向 成分与母相不同，富Ag July-15-2010 July-15-2010 2. 存在纳米尺度成分不均匀的原因 (1) 是相干界面夹杂 (2) Pb在AgSbTe2中的溶解度高，而 Ag和Sb在PbTe中的溶解度低 (3) 相干夹杂的存在降低了晶格热导率 July-15-2010 相干内延生长，母相为PbTe 成分不均匀区域形成Ag-Te-Sb-Te对，且沿着001方向择优生长 July-15-2010 3. AgSbTe2不稳定 July-15-2010 4. 我们的部分实验结果 1.淬火后放到已经预先加热到 500摄氏度的马弗炉 2.取出样品直接放到已经预先 加热到500摄氏度的马弗炉 Rp=13.3% Rwp=13.9% Rexp=7.29% Ag22Sb28Te50 Ag21Sb29Te54 July-15-2010 Rp=21.3% Rwp=23.0% Rexp=6.1% July-15-2010 感谢： 饶光辉研究员、梁敬魁院士、李静波、刘广耀副研究员和陈竟然实验师的支持和帮助 朱航天博士研究生（溶液法样品合成及表征） 张贺博士研究生（纳米尺度成分不均匀热电材料的制备和表征） 张帆硕士（CVD样品合成及表征和表征） July-15-2010 谢谢 深圳相图会议 * Seebeck系数：200 uV/K 电导率：1x10^5 S/m 热导率：1－2 W/m.K energy-band gap is 0.13 eV at room temperature 深圳相图会议 * Sigma(E)正比于能量E处的态密度 深圳相图会议 * 深圳相图会议 * 深圳相图会议 * 相干或半相干界面利于载流子传导，团簇夹杂散射载流子 深圳相图会议 * July-15-2010 July-15-2010 热电材料研究进展 骆 军 中国科学院物理研究所A03组 July-15-2010 热电材料的研究背景 热电材料及热电效应 热电材料研究现状 一维纳米结构热电材料 纳米尺度成分不均匀热电材料(AgPbmSbTe2+m) July-15-2010 热电材料的研究背景 July-15-2010 BMW530i Nat. Mater. 8 (2009) 83 Nat. Mater.