新型钴基氧化物YCoO<,3>体系制备与热电性能研究
本文采用溶胶一凝胶方法结合高温烧结制备了新型钴基氧化物YCoO3体系样品，并系统地研究了掺杂对该体系电输运和热电性能的影响。主要结果包括：
⑴系统研究了碱土金属对Y位掺杂化合物Y1-xRxCoO3(R=Ca、Sr和Ba)的热、电输运性质。对Ca掺杂的化合物研究发现，重掺杂时在低温区出现变程跳跃电导的Mottlnρ∝T1/4关系；同时，由于Ca2+对Y3+的替代导致的空穴浓度上升，实现了电阻率、热导率的下降和高温热电性能的显著提高。此外，对比研究发现，具有较小离子半径的Ca替代对提高其热电性能最为有效。但高温热电势的研究发现，Y1-xRxCoO3的Seebeck系数在高温(～800K)均近似地趋于恒定极限(～150μV/K)，分析表明其高温热电势主要来源于Co-3d电子的构形熵。
⑵成功制备出多种过渡元素Co位替代化合物YCo1-xMxO3(M=Cr、Mn、Fe、Ni、Mo)，并较为系统地研究其高温热电性质。研究发现，Ni替代后其功率因子在300至720K内得到显著提高。特别是在Mn(Mo)替代后，观察到一个有趣新现象：少量替代其室温Seebeck系数(YCoO3的为正值)具有很大的负值(-570μV/K)，并对产生该现象的机理进行了分析和讨论。
⑶合成了YCoO3的Zn、Ag、Bi、Pb掺杂化合物，并研究了其高温热电性质。实验发现，Zn的掺杂可显著提高YCoO3中温区(300-550K)的热电性能。此外，发现Bi掺杂后引起电阻率巨幅增大，但Seebeck系数降低，我们对这反常现象的出现进行了讨论并给予了合理的解释。
凝聚态物
中国科学院合肥物质科学研究院
博士
凝聚态物理
秦晓英
2007
中文
O493.5;O494
104
2011-05-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）