Термоэлектрическая эффективность фольг полуметаллических и полупроводниковых сплавов Bi₁₋xSbx

• Дата: 2018
• Автори: Николаева, А., Конопко, Л., Гергишан, И., Рогацкий, К., Стачовик, П., Ежовски, А., Шепелевич, В., Прокошин, В., Гусакова, С.
• Формат: Стаття
• Мова: Russian
• Опубліковано: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2018
• Назва видання: Физика низких температур
• Теми: Электронные свойства проводящих систем
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/176221
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Термоэлектрическая эффективность фольг полуметаллических и полупроводниковых сплавов Bi₁₋xSbx / А. Николаева, Л. Конопко, И. Гергишан, К. Рогацкий, П. Стачовик, А. Ежовски, В. Шепелевич, В. Прокошин, С. Гусакова // Физика низких температур. — 2018. — Т. 44, № 8. — С. 996-1004. — Бібліогр.: 30 назв. — рос.

Экспериментально исследованы температурные зависимости теплопроводности χ(Т), электропроводности σ(Т) и термоэдс α(Т) в фольгах сплавов Bi₁₋xSbx в полуметаллическом и полупроводниковом состояниях в интервале температур 4,2–300 К. Фольги сплавов Bi₁₋xSbx получали методом высокоскоростной кристаллизации тонкого слоя расплава на внутренней полированной поверхности вращающегося медного цилиндра. Высокие скорости кристаллизации v = 5·105 м/с обеспечивали равномерное распределение компонентов в объеме. Толщина фольг составляла 10–30 мкм с текстурой 101̅2 параллельно плоскости фольги и осью С³, совпадающей с нормалью к поверхности фольги. Показано, что теплопроводность полуметаллических фольг Bi–3 ат.% Sb в области низких температур (T < 10 К) на два порядка меньше, а в полупроводниковых (Bi–16 ат.% Sb) на порядок меньше, чем в массивных образцах соответствующего состава. Эффект трактуется с точки зрения комбинированного дополнительного рассеяния фононов на поверхности и гра-ницах зерен фольги. Из зависимостей ρ(Т), α(Т), χ(Т) рассчитана термоэлектрическая эффективность фольг ZT = α²σ/χ в интервале температур 5–300 К. Установлено, что при 100 К термоэлектрическая эффективность ZT в полупроводниковых фольгах сплавов n-типа Bi₁₋xSbx в 2 раза выше, чем у массивных образцов аналогичного состава и кристаллографической ориентации, что может быть использовано в низкотемпературных термоэлектрических преобразователях энергии.