熱線:021-50550642
      TECHNICAL ARTICLES

      技術文章

      當前位置:首頁技術文章熱電氧化鈮中的空位填充效應

      熱電氧化鈮中的空位填充效應

      更新時間:2019-06-11點擊次數:2550

      【引言】

      氧化鈮是一種立方晶體,鈮原子和氧原子分別占據魏考夫3c和3d位點。此晶相擁有空的1a和1b魏考夫位點。氧化鈮也可以被認為是一種氯化鈉結構氧化物,在金屬(4a)和非金屬(4b)位點均有25%的有序空位。在金屬和非金屬子晶格上同時存在有序空位是相當罕見的。盡管許多氯化鈉結構氧化物、氮化物和碳化物的力學、磁性和熱學性質對空位的存在非常敏感,但系統的電子結構研究仍然很少。

       

      【成果介紹】

      Denis Music等人利用密度泛函理論,分別用鈮和氮填充氧化鈮中的1a和1b空位后進行了系統的探索,設計出具有較大塞貝克系數的化合物。主要的效應是在1b魏考夫位點填入氮后,塞貝克系數增加了5倍。這個結果可以從電子結構上理解,鈮的非金屬p軌道雜化引發量子約束,使塞貝克系數得以增強。通過測量反應濺射薄膜的塞貝克系數,可以驗證這一點。使用Linseis的塞貝克系數/電阻測試儀LSR-3/1100同步測量了鈮氧氮薄膜的塞貝克系數和電阻率。在800 °C這些導電氮氧化物的塞貝克系數為-70 μV/K,這是有史以來報道這些化合物中值大的。

       

      【圖文導讀】

       

      圖1 氧化鈮超晶胞,其中大球代表3c魏考夫位點的鈮,中號球代表3d魏考夫位點的氧,小球代表1a和1b魏考夫位點的空位

       

      圖2 分別用鈮和氮填充氧化鈮中的1a和1b空位后的總狀態密度;虛線表示理想NbO(空的1a和1b站點)的狀態密度,箭頭表示導致量子約束效應的局域態,費米能級被設為0 eV

       

      圖3 用氮填充氧化鈮中的1b空位后的的總狀態密度和部分狀態密度,費米能級被設為0 eV

       

      圖4 氧化鈮(用氮填充了50%的1b空位)在110平面上的分解電子密度分布,比費米能級低0.1 eV,箭頭表示局部電荷

       

      圖5 含過量鈮的氧化鈮和鈮氮氧化物的X射線衍射圖,垂直虛線顯示了理想氧化鈮的峰值位置

       

       

      圖6 基于氧化鈮化合物的晶格參數作為空位填充函數的計算數據(1a位點填充Nb,1b位點填充N)、測量數據(含過量鈮的氧化鈮和鈮氮氧化物)和文獻數據的對比

       

      圖7 含過量鈮的氧化鈮和鈮氮氧化物的塞貝克系數和電阻率

       

      【結論】

      Denis Music等人將密度泛函理論與哈伯德方案相結合,分別用鈮和氮填充立方氧化鈮中的1a和1b空位后進行了系統的探索,設計出了具有增強塞貝克系數的化合物。1b位點的影響大,用氮填充氧化鈮中1b空位會使得塞貝克系數增加5倍,這是由于鈮的非金屬p軌道雜化誘導的量子約束。然后通過測量反應濺射樣品的塞貝克系數,對這一量子力學預測進行了評估。在彈性反沖檢測分析測量的基礎上,形成了1a位點占有率達到69%的氧化鈮薄膜。Denis Music等人還合成了一個1b位點有率占56%的含氮的樣品。這些薄膜樣品的組成符合理想的氧化鈮結構(空1a和1b位點),且無雜質相存在。由于1a和1b位點分別填充了鈮和氮,計算得到的晶格參數將會增大。計算得到的晶格參數與實測晶格參數的差異范圍在0.2% ~ 1.4%之間,但這種增長趨勢是不容置疑的。理論和實驗的一致性證明了鈮和氮填充了氧化鈮中的空位而不是駐留在晶界的觀點。測量的塞貝克系數與理論數據一致,驗證了Denis Music等人的預測。這些導電薄膜在800 °C的溫度下仍具有穩定性,達到了-70 μV/K的塞貝克系數,這是迄今為止報道過的基于氧化鈮樣本的大的塞貝克系數值。Denis Music等人在量子力學預測和實驗驗證之間的協同方法使未來設計具有高卡諾效率的耐用和低成本熱電氧化物成為可能。

      上一個:關于熱重分析,我知道的都在這了

      返回列表

      下一個:以滑石粉、硅藻土和氧化鋁為原料合成堇青石粉體

      • 企業名稱:

        林賽斯(上海)科學儀器有限公司

      • 公司地址:

        上海市浦東新區陸家嘴數智天地·智慧谷T3棟120號

      • 企業郵箱:

        links@linseis.com.cn

      • 聯系電話:

        021-50550642

      微信公眾號

      Copyright © 2025林賽斯(上海)科學儀器有限公司 All Rights Reserved  滬ICP備18045390號-2
      技術支持:化工儀器網  管理登錄  sitemap.xml  
      主站蜘蛛池模板: 亚洲欧洲AV无码专区| 亚洲精品人成电影网| 风间由美在线亚洲一区| 亚洲经典在线中文字幕| 国内精品免费在线观看| 亚洲AV无码日韩AV无码导航| 永久免费A∨片在线观看| 久久久青草青青亚洲国产免观 | 亚洲国产日韩a在线播放| h在线看免费视频网站男男| 精品福利一区二区三区免费视频| 最近免费中文字幕大全视频| 亚洲一级特黄大片在线观看 | 亚洲AV日韩AV永久无码免下载| 免费看一区二区三区四区| 亚洲高清在线观看| 亚洲一区精彩视频| 午夜成人免费视频| 一级毛片免费播放视频| 最近的免费中文字幕视频| 亚洲欧美日韩综合久久久久| 青青草国产免费久久久下载| 免费看一级毛片在线观看精品视频| 免费国产成人高清在线观看网站 | 亚洲黄片手机免费观看| 亚洲国产精品久久久久秋霞影院| 大学生一级毛片免费看| 国产AV日韩A∨亚洲AV电影 | 亚洲综合在线成人一区| 天天天欲色欲色WWW免费| 日韩精品一区二区亚洲AV观看| 57PAO成人国产永久免费视频 | 国产亚洲综合一区柠檬导航| 91精品手机国产免费| 亚洲色欲色欲www在线丝| 中文字幕免费在线观看| 国产精品亚洲精品久久精品| 亚洲精品国产美女久久久| 人禽杂交18禁网站免费| 久久免费国产精品| 亚洲人成网站看在线播放|