Дослідження структурних, термодинамічних та енергетичних характеристик твердого розчину ZrNi1-xRhxSn

Lyubov Romaka, Yuriy Stadnyk, Vitaliy Romaka, Peter-Franz Rogl, Vladimir Romaka, Andriy Horyn

Анотація


Досліджено особливості кристалічної та електронної структур, термодинамічні та енергетичніхарактеристики напівпровідникового твердого розчину ZrNi1-xRhxSn. Показано, що у сполуці ZrNiSnодночасно існують два види структурних дефектів донорної природи, які породжують у забороненій зонідві донорні зони з різною енергією іонізації: а) донорна зона ɛD1, утворена у результаті часткового, до~ 1 %, зайняття атомами Ni позиції 4а атомів Zr (механізм «апріорного легування») та глибока донорназона ɛD2, утворена у результаті часткового зайняття атомами Ni тетраедричних пустот (Vac). Заміщення вZrNi1-xRhxSn у позиції 4с атомів Ni на Rh генерує структурні дефекти акцепторної природи та породжує узабороненій зоні домішкову акцепторну зону ɛA, що поряд з існуванням у напівпровіднику донорних зонɛD1 та ɛD2 робить його сильно легованим та сильно компенсованим. Отримані результати дозволяютьзрозуміти механізми електропровідності термоелектричних матеріалів на основі n-ZrNiSn та шляхиусвідомленої оптимізації їхніх характеристик для отримання максимальної ефективності перетвореннятеплової енергії в електричну.

Ключові слова: електропровідність, коефіцієнт термо-ерс, рівень Фермі, електронна структура.


Посилання


L. P. Romaka, Yu. V. Stadnyk, V. А. Romaka, А. M. Horyn, V. Ya. Krayovskii, Physics and Chemistry of solid state 19(1) 21 (2018).

V. V. Romaka, L. P. Romaka, V. Ya. Krayovskyy, Yu. V. Stadnyk, Stannides of rare earth and transition metals Stannides of rare earths and transition metals (Lvivsk. Politekhnika, Lviv, 2015).

V. A. Romaka, D. Fruchart, E. K. Hlil, R. E. Gladyshevskii, D. Gignoux, V. V. Romaka, B. S. Kuzhel and R. V. Kraiovskii, Semiconductors, 44(№ 3), 293 (2010).

B. I. Shklovskii and A. L. Efros, Electronic Properties of Doped Semiconductors (Springer, NY, 1984).

T. Roisnel, J. Rodriguez-Carvajal, Mater. Sci. Forum, Proc. EPDIC7, 378-381, 118 (2001).

M. Schroter, H. Ebert, H. Akai, P. Entel, E. Hoffmann, G. G. Reddy, Phys. Rev. B, 52, 188 (1995).

V. L. Moruzzi, J. F. Janak, A. R. Williams, Calculated electronic properties of metals (Pergamon Press, NY, 1978).

V. A. Romaka, P. Rogl, V. V. Romaka, Yu. V. Stadnyk, E. K. Hlil, V. Ya. Kraiovskii, and A. M. Goryn, Semiconductors, 47(№ 7), 822 (2013).

P. Sauerschnig, A. Grytsiv, J. Vrestal, V.V. Romaka, B. Smetana, G. Giesterg, E. Bauer, P. Rogl, J. Alloys and Compd., 740, 1 (2018).

N. F. Mott, E. A. Davis, Electron processes in non-crystalline materials (Clarendon Press, Oxford, 1979).


Повний текст: PDF (English) PDF (Ukr.)
7 :: 19

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.