n型xNiSnハーフホイスラーの熱電力率向上経路としての不純物バンド形成

バンド構造エンジニアリングは、熱電性能向上のための重要なルートです。ここでは、20～ 50% のゼーベック (S) xNiCuの強化が報告されています_ySn：ハーフ・ホイスラーのサンプルは X = チタンこの新しい電子効果は、Cuドーパントによる有限範囲の不純物バンドの出現に起因しています。母材料に対する分散、広がり、オフセットに応じて、これらのバンドはより強くなることが示されています。 S 程度は違います。実験的には、この効果はサンプルのTi含有量で制御できますが、Zr/Hfを加えると徐々に増強がなくなります。同時に、移動度はほとんど損なわれていないため、力率は3 mW m以上になります。⁻¹ K⁻² 室温近く、5 mW m以上まで上昇⁻¹ K⁻² 高温で。Cu間質による熱伝導率の低下と相まって、高い平均化が可能になります。 zT = xNiCuの320Kと793 Kの間の0.67—0.72_y70％以上のチタンを含むSn組成物。この研究により、通常はキャリアポケットが1つしかないため、n型xNiSn材料における電子性能向上のための新しい経路が存在することが明らかになった。原則として、不純物バンドは他の材料にも応用可能であり、さらなる開発に向けた新たな方向性を示す。