DOI: 10.15330/pcss.17.1.114-128

І.В. Горічок¹, Л.І. Никируй¹, М.О. Галущак², М.А. Лоп’янко¹, Т.О. Семко¹, О.Л. Соколов¹

Структура і властивості матеріалів на основі систем Ag-Pb-Sb-Te з високою термоелектричною добротністю

¹Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76018, Україна
²Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу ,вул. Карпатська,15, Івано-Франківськ,76001,Україна

Проведено огляд робіт присвячених дослідженню термоелектричних, термодинамічних і механічних властивостей високоефективних термоелектричних матеріалів у системі Ag-Pb(Sn)-Sb-Te. Показано, що на їх основі можна отримувати як n- , так і р-вітки термоелектричних перетворювачів з параметром безро-змірної термоелектричної добротності ZT ≈ 1,5-2,0.
Ключові слова: LAST, плюмбум телурид, термоелектричні властивості.

Література

[1] Li-Dong Zhao, Vinayak P. Dravid, and Mercouri G. Kanatzidis, Energy Environ. Sci. 7, 251 (2014).

[2] Joseph R. Sootsman, Duck Young Chung, and Mercouri G. Kanatzidis, Angew. Chem. Int. Ed. 48, 8616 (2009).

[3] A.V Dmitriev, I.P. Zvjagin, UFN 180 (8), 821 (2010).

[4] Hongchao Wang, Je-Hyeong Bahk, Chanyoung Kang, Junphil Hwang, Kangmin Kim, Jungwon Kim, Peter Burke, John E. Bowers, Arthur C. Gossard, Ali Shakouri, and Woochul Kim, PNAS, July 29, 111(30), 10949 (2014).

[5] Terry M. Tritt, Harald Böttner, Lidong Chen, MRS Bulletin 33, 366 (2008).

[6] Jin-cheng Zheng, Front. Phys. China 3(3), 269 (2008).

[7] Jennifer Elisabeth Ni, Powder processing and mechanical properties of Ag0.86Pb19SbTe20 (LAST) and Pb0.95Sn0.05Te – PbS 8% (PbTe-PbS) thermoelectric materials (A dissertation doctorate of philosophy Ma-terials Science Engineering. Michigan State University, 300 (2012).

[8] A.O. Epremjan, V.M. Arutjunjan, A.I. Vaganjan, International scientific journal for alternative energy and ecology 5(25), 7 (2005).

[9] A.V. Shevelkov, Russian Chemical Reviews 77(1), 1 (2008).

[10] Yanzhong Pei, Aaron LaLonde, Shiho Iwanaga and G. Jeffrey Snyder, Energy Environ. Sci. 4, 2085 (2011).

[11] L.D. Borisova, Phys. stat. sol. (a) 53, K19 (1979).

[12] Chr. Jaworski, J. Tobola, E.M. Levin, Kl. Schmidt-Rohr, J. Heremans, Physical Review B. 80, 125208 (2009).

[13] D.M. Freik, C.A. Kryskov, I.V. Horichok, T.S. Lyuba, O.S. Krynytsky, O.M. Rachkovsky, Journal of Ther-moelec-tricity 2, 42 (2013).

[14] D.M. Freik, S.I. Mudryi, I.V. Gorichok, R.O. Dzumedzey, O.S. Krunutcky, T.S. Lyuba, Ukr. J. Phys. 59(7), 706 (2014).

[15] P.-W. Zhu, Y. Imai, Y. Isoda, Y. Shinohara, X.-P. Jia, G.-T. Zou. Chin.Phys.Lett. 22(8), 2103 (2005).

[16] K-F. Hsu, S. Loo, F. Guo, W. Chen, J. S. Dyck, C. Uher, T. Hogan, E. K. Polychroniadis, M. G.Kanatzidis. Science 303(5659), 818 (2004).

[17] H. Hazama, U. Mizutani, Phys. Rev. B. 73, 115108 (2006).

[18] E. Quarez, K.F. Hsu, R. Pcionek, N. Frangis, E.K. Polychroniadis, M.G. Kanatzidis, J. Am. Chem. Soc. 127, 9177 (2005).

[19] J. Sootsman, R. Pcionek, H. Kong, C. Uher, M.G. Kanatzidis, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 886, 0886-F08-05 (2006).

[20] D. Bilc, S.D. Mahanti, E. Quarez, K.F. Hsu, R. Pcionek, M.G. Kanatzidis, Phys. Rev. Lett. 93, 146403 (2004).

[21] E.M. Levin, B.A. Cook, K. Ahn, M.G. Kanatzidis, and K. Schmidt-Rohr1, Physical Review B 80, 115211, 2009.

[22] Kuei Fang Hsu, Sim Loo, Fu Guo, Wei Chen, Jeffrey S. Dyck, CtiradUher, Tim Hogan, E.K. Polychroniadis, Science 303(6), 818 (February 2004).

[23] Harold Schock, et al., Thermoelectric Conversion of Waste Heat to Electricity in an IC Engine Powered Ve-hicle (Michigan State University Iowa State University Northwestern University NASA Jet Propulsion La-boratory Cummins Engine Company,¬ P.178, April 30, 2011).

[24] J. Sootsman, R. Pcionek, H. Kong, C. Uher, M.G. Kanatzidis. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 886, 0886-F08-05 (2006).

[25] Hsin-jay Wu, Sinn-wen Chen, Teruyuki Ikeda, G. Jeffrey Snyder, Acta Materialia 60, 6144 (2012).

[26] E. Quarez, K.F. Hsu, R. Pcionek, N. Frangis, E.K. Polychroniadis, M.G. Kanatzidis, J. Am. Chem. Soc. 127, 9177 (2005).

[27] F. Yan, T.J. Zhu, S.H. Yang and X.B. Zhao, Physica Scripta 129, 116 (2007).

[28] J.K. Lee, M.W. Oh, S.D. Park, B.S. Kim, B.K. Min, M.H. Kim, and H.W. Lee, Electronic Materials Letters, 8(6), 659 (2012).

[29] S. Perlt, Th. Hoche, J. Dadda, E. Muller, P. Bauer Pereira, R. Hermann, M. Sarahan, E. Pippel, R. Brydson, Journal of Solid State Chemistry.

[30] Jayaram Dadda, Eckhard Muller, Benedikt Klobes, Paula Bauer Pereira, and Raphael Hermann, Journal of Elec-tronic Materials 41(8), (2012).

[31] Jayaram Dadda, Eckhard Müller Susanne Perlt, Thomas Höche, Paula Bauer Pereira, Raphaël P. Hermann, 26(15), 1800 (Aug 14, 2011).

[32] Lijun Wu, Jin-Cheng Zheng, Juan Zhou, Qiang Li, Jihui Yang, and Yimei Zhu, Journal of Applied Physics 105, 094317 (2009).

[33] Bilc. Resonant States in the Electronic Structure of the High Performance TE AgPbmSbTe2+m..

[34] Hoang. Electronic Structure of AgPbmSbTem+2 Compounds – Implications on Thermoelectric.

[35] Hoang... Theoretical study of deep-defect states in bulk PbTe.

[36] Jayaram Dadda, Eckhard Müller, Susanne Perlt, Thomas Höche, Raphael Hermann, and Achim Neubrand, Phys.Status Solidi A 211(6), 1276.

[37] Barabash. Thermoelectric AgPbSbTe Alloys. [38] Hirofumi Hazama and Uichiro Mizutani, Ryoji Asahi, Physical Review B 73, 115108 (2006).

[39] B.I. Boltaks, Diffuzija i tochechnye defekty v poluprovodnikah (Nauka, Leningrad, 1972).

[40] Paula Bauer Pereira, Structure and Lattice Dynamics of Thermoelectric Complex Chalcogenides (Disserta-tion presentee par Paula Bauer Pereira en vue de l'obtention du grade de Docteur en Sciences Annee acade-mique. P.133, 2011-2012).

[41] Rev. Ren, Hardness as a function of composition for n-type LAST thermoelectric material.pdf.

[42] Rev. Ren, Anomalous temperature-dependent Young’s modulus of a cast.pdf.

[43] Poudeu, High Thermoelectric Figure of Merit and Nanostructuring in Bulk p-type Na1-x PbmSbyTem+2.

[44] K.Sh. Kagramanov, S.Sh. Kagramanov, E.D. Moroudor, M.G. Pishkin, CILD XII(3), 38 (2006).

[45] Mi-Kyung Han, Khang Hoang, Huijun Kong, Robert Pcionek, Ctirad Uher, Konstantinos M. Paraskevopou-los, S. D. Mahanti, and Mercouri G. Kanatzidis, Chemistry. Materials 20, 3512 (2008).

[46] Oliver Falkenbachr', Andreas Schmitzz, David Hartung3, Torben Dankworf, Guenter Koch, Lorenz Kienlea, Peter J. Klar, Eckhard Muellerr'2 and Sabine Schlechtr, The 2014 International Conference on Thermoelec-trics, July 6-10, , Nashville, Tennessee, USA (2014).

[47] Yanzhong Pei, Nicholas A. Heinz, Aaron LaLonde and G. Jeffrey Snyder, Energy & Environmental Science 4, 3640 (2011).

[48] Taichao Su, Hongyu Zhu, Xiaolei Li, Shangsheng Li, Le Deng, Shizhao Zheng, Hongan Ma and Xiaopeng Jia, Bull. Mater. Sci. 34(6), 1209 (2011).

[49] John Androulakis, Kuei Fang Hsu, Robert Pcionek, Huijun Kong, Ctirad Uher, Jonathan J. D’Angelo, Adam Downey, Tim Hogan, and Mercouri G. Kanatzidis, Adv. Mater. 18, 1170 (2006).

[50] Dr. Terry Hendricks Dr. Tim Hogan Dr. Eldon Case, Advanced Soldier Thermoelectric Power System for Power Generation from Battlefield Heat Sources (Technikal Report SERDP Project EW-1652, 2010).