本文主要研究内容
作者陈思思（2019）在《两类过渡金属化合物热电材料的生长及输运性质研究》一文中研究指出：自19世纪工业革命以来,在全世界范围内,人类对能源的需求快速增长。为了满足工业生产和日常生活的能源需求,不可再生能源(如煤炭、石油、天然气等化石燃料)被大量开采及使用,这些能源的使用造成了严重的环境污染问题,比如空气污染、温室效应、酸雨等。而我国的能源形势更不容乐观,其最主要的原因在于能源需求量巨大和能源利用效率低下。具体而言,从2007年起我国是全世界第二大能源生产国和消费国,二氧化碳的排放量位居全球第二位。而且我国的能源结构十分不合理,能源利用效率低下,造成了严重的能源浪费现象,从而对环境产生了严重的污染与破坏。在我国的工业用能中,大约60%的能源转化为工业废热资源,且工业废热利用率低下(仅为30%)。所以为了减少能源消耗和降低环境污染,我国亟需提高工业废热的利用率。在这种背景下,热电材料走进了人们的视野,引起了人们的广泛关注,因为热电效应使热能和电能可以直接转换,可以对工业废热加以利用。热电材料是一种环境友好型的热能-电能转换材料,具有体积小、可靠性高、无污染、温度适用范围广等优点。由于目前热电设备的效率不够高,所以需要对热电材料的电输运和热输运性质进行系统研究,以提高热电材料的热电性能。推动热电材料在工业生产和日常生活中的实际应用,达到提高废热利用率、节约能源和保护环境的终极目的。本文通过不同的生长方法制备了一系列热电材料单晶和多晶陶瓷样品,利用物理性质综合测量系统研究了二类热电材料单晶和多晶陶瓷样品的电输运和热输运性质。主要结论如下:1.通过化学气相输运法和高温固相合成法,分别生长制备获得Te缺的ZrTe5-δ单晶及富Te的ZrTe5+δ多晶陶瓷,通过综合物性测量系统分别对Te缺的ZrTe5-δ单晶及富Te的ZrTe5+δ陶瓷的电输运性质和热电性质进行了研究与比较。发现通过对Te元素化学计量的控制,改变了ZrTe5化合物的电输运性质,从而达到调控ZrTe5化合物热电参数和提高ZrTe5化合物热电性能的目的。具体而言富Te的ZrTe5+δ陶瓷在室温300K时电阻率、Seebeck系数、热导率和热电优值ZT分别为6.0 mQ·cm、123μV·K-1、1.86W/(m·K)和0.037。ZT值在过去文献中报道的ZrTe5/HfTe5中最高。这一工作为进一步提升热电材料性能提供了思路。2.通过化学气相输运法和高温固相合成法,分别生长制备获得BiCuSO单晶、BiCuSeO单晶和BiCuTeO多晶陶瓷,通过综合物性测量系统分别对这些样品的电输运性质进行了研究与比较;对BiCuXO(X=S,Se,Te)材料的电子散射机制有了较深入的研究,发现元素替换(从S到Te)显著减小了BiCuXO材料体系电阻率。并且从BiCuSeO到BiCuTeO,电声子耦合作用对载流子的散射逐渐减小。总结ZrTe5和BiCuXO(X=S,Se,Te)材料这两个体系的实验结果与理论分析我们发现:对元素化学计量的控制和元素的替换可以实现对材料电输运性质的有效调控。因此,我们可以基于以上方法,调控热电材料的电输运性质从而提升热电材料的热电性能。电子散射机制的研究有可能提供改善热电材料系统电导率的新思路。
Abstract
zi 19shi ji gong ye ge ming yi lai ,zai quan shi jie fan wei nei ,ren lei dui neng yuan de xu qiu kuai su zeng chang 。wei le man zu gong ye sheng chan he ri chang sheng huo de neng yuan xu qiu ,bu ke zai sheng neng yuan (ru mei tan 、dan you 、tian ran qi deng hua dan ran liao )bei da liang kai cai ji shi yong ,zhe xie neng yuan de shi yong zao cheng le yan chong de huan jing wu ran wen ti ,bi ru kong qi wu ran 、wen shi xiao ying 、suan yu deng 。er wo guo de neng yuan xing shi geng bu rong le guan ,ji zui zhu yao de yuan yin zai yu neng yuan xu qiu liang ju da he neng yuan li yong xiao lv di xia 。ju ti er yan ,cong 2007nian qi wo guo shi quan shi jie di er da neng yuan sheng chan guo he xiao fei guo ,er yang hua tan de pai fang liang wei ju quan qiu di er wei 。er ju wo guo de neng yuan jie gou shi fen bu ge li ,neng yuan li yong xiao lv di xia ,zao cheng le yan chong de neng yuan lang fei xian xiang ,cong er dui huan jing chan sheng le yan chong de wu ran yu po huai 。zai wo guo de gong ye yong neng zhong ,da yao 60%de neng yuan zhuai hua wei gong ye fei re zi yuan ,ju gong ye fei re li yong lv di xia (jin wei 30%)。suo yi wei le jian shao neng yuan xiao hao he jiang di huan jing wu ran ,wo guo ji xu di gao gong ye fei re de li yong lv 。zai zhe chong bei jing xia ,re dian cai liao zou jin le ren men de shi ye ,yin qi le ren men de an fan guan zhu ,yin wei re dian xiao ying shi re neng he dian neng ke yi zhi jie zhuai huan ,ke yi dui gong ye fei re jia yi li yong 。re dian cai liao shi yi chong huan jing you hao xing de re neng -dian neng zhuai huan cai liao ,ju you ti ji xiao 、ke kao xing gao 、mo wu ran 、wen du kuo yong fan wei an deng you dian 。you yu mu qian re dian she bei de xiao lv bu gou gao ,suo yi xu yao dui re dian cai liao de dian shu yun he re shu yun xing zhi jin hang ji tong yan jiu ,yi di gao re dian cai liao de re dian xing neng 。tui dong re dian cai liao zai gong ye sheng chan he ri chang sheng huo zhong de shi ji ying yong ,da dao di gao fei re li yong lv 、jie yao neng yuan he bao hu huan jing de zhong ji mu de 。ben wen tong guo bu tong de sheng chang fang fa zhi bei le yi ji lie re dian cai liao chan jing he duo jing tao ci yang pin ,li yong wu li xing zhi zeng ge ce liang ji tong yan jiu le er lei re dian cai liao chan jing he duo jing tao ci yang pin de dian shu yun he re shu yun xing zhi 。zhu yao jie lun ru xia :1.tong guo hua xue qi xiang shu yun fa he gao wen gu xiang ge cheng fa ,fen bie sheng chang zhi bei huo de Teque de ZrTe5-δchan jing ji fu Tede ZrTe5+δduo jing tao ci ,tong guo zeng ge wu xing ce liang ji tong fen bie dui Teque de ZrTe5-δchan jing ji fu Tede ZrTe5+δtao ci de dian shu yun xing zhi he re dian xing zhi jin hang le yan jiu yu bi jiao 。fa xian tong guo dui Teyuan su hua xue ji liang de kong zhi ,gai bian le ZrTe5hua ge wu de dian shu yun xing zhi ,cong er da dao diao kong ZrTe5hua ge wu re dian can shu he di gao ZrTe5hua ge wu re dian xing neng de mu de 。ju ti er yan fu Tede ZrTe5+δtao ci zai shi wen 300Kshi dian zu lv 、Seebeckji shu 、re dao lv he re dian you zhi ZTfen bie wei 6.0 mQ·cm、123μV·K-1、1.86W/(m·K)he 0.037。ZTzhi zai guo qu wen suo zhong bao dao de ZrTe5/HfTe5zhong zui gao 。zhe yi gong zuo wei jin yi bu di sheng re dian cai liao xing neng di gong le sai lu 。2.tong guo hua xue qi xiang shu yun fa he gao wen gu xiang ge cheng fa ,fen bie sheng chang zhi bei huo de BiCuSOchan jing 、BiCuSeOchan jing he BiCuTeOduo jing tao ci ,tong guo zeng ge wu xing ce liang ji tong fen bie dui zhe xie yang pin de dian shu yun xing zhi jin hang le yan jiu yu bi jiao ;dui BiCuXO(X=S,Se,Te)cai liao de dian zi san she ji zhi you le jiao shen ru de yan jiu ,fa xian yuan su ti huan (cong Sdao Te)xian zhe jian xiao le BiCuXOcai liao ti ji dian zu lv 。bing ju cong BiCuSeOdao BiCuTeO,dian sheng zi ou ge zuo yong dui zai liu zi de san she zhu jian jian xiao 。zong jie ZrTe5he BiCuXO(X=S,Se,Te)cai liao zhe liang ge ti ji de shi yan jie guo yu li lun fen xi wo men fa xian :dui yuan su hua xue ji liang de kong zhi he yuan su de ti huan ke yi shi xian dui cai liao dian shu yun xing zhi de you xiao diao kong 。yin ci ,wo men ke yi ji yu yi shang fang fa ,diao kong re dian cai liao de dian shu yun xing zhi cong er di sheng re dian cai liao de re dian xing neng 。dian zi san she ji zhi de yan jiu you ke neng di gong gai shan re dian cai liao ji tong dian dao lv de xin sai lu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自南京大学的陈思思，发表于刊物南京大学2019-07-02论文，是一篇关于晶体生长论文,化学气相输运法论文,电输运论文,热电性质论文,南京大学2019-07-02论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自南京大学2019-07-02论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：晶体生长论文; 化学气相输运法论文; 电输运论文; 热电性质论文; 南京大学2019-07-02论文;