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Optical Properties of filled skutterudite ThFe_4P_(12)

Communications in Theoretical Physics 2008年第4期49卷 1049-1051页

作者： CHENG Zheng-Ze XU Bin CHENG Ze Department of Physics Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 China North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power Zhengzhou 450011 China Department of Physics Xianning College Xianning 437005 China

Full-PotentiaJ Linearized Augmented Plane Wave plus locaJ orbital method （FPLAPW ＋10） calculations are performed for ThFe4P12 in the filled skutterudite in order to investigate the optical properties and to show the origin of the different optical transitions. It is found that the band gap is indirect for ThFe4P12. Then the contributions of the different transition peaks are analyzed from the imaginary part of the dielectric function. In contrast to recent experimental expectations, our calculations are in good agreement with experimental reflection spectra and ε1 （ω） spectrum.

关键词： first-principle calculation filled skutterudite optical properties

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Creep behavior and post-creep thermoelectric performance of the n-type skutterudite alloy Yb_(0.3)Co_(4)Sb_(12)

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Journal of Materiomics 2021年第1期7卷 89-97页

作者： Muath M.Al Malki Xun Shi Pengfei Qiu G.Jeffrey Snyder David C.Dunand Department of Materials Science&Engineering Northwestern UniversityEvanstonIL60208USA Mechanical Engineering Department King Fahd University of Petroleum and MineralsDhahran31261Saudi Arabia State Key Laboratory of High-Performance Ceramics and Superfine Microstructure Shanghai Institute of CeramicsChinese Academy of SciencesShanghai200050China

Upon uniaxial compressive loading at 500℃(T/Tm=0.67,where Tm is the absolute melting point),the n-type skutterudite alloy Yb03Co4Sb12 deforms plastically by creep via a power-law,with a stress exponent~3 consistent with dislocation viscous *** activation energy of 171 kJ/mol is measured over the temperature range of 500-587℃(T/Tm=0.67-0.75)at a stress of 30 ***_(0.3)Co_(4)Sb_(12)is ductile at 500℃,exhibiting a compressive strain of 25%when subjected to stresses ranging from 22 to 90 MPa for up to 28 *** the thermoelectric materials tested so far for creep,Yb_(0.3)Co_(4)Sb_(12)exhibits a creep resistance intermediate between low-melting(Bi2Te3,TAGS-85)and high-melting thermoelectrics(Mg2Si and ZrNiSn).A relatively modest drop in the figure of merit zT,from 0.67 to 0.52,is displayed by Yb_(0.3)Co_(4)Sb_(12)after accumulating 3.7%compressive creep strain at 500℃,mostly due to a drop in electrical conductivity.

关键词： filled skutterudite CoSb_(3) Seebeck coefficient Electrical conductivity Creep

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n型填充skutterudite热电材料的制备及性能研究

n型填充Skutterudite热电材料的制备及性能研究

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作者：陈跃华华中科技大学

学位级别：硕士

skutterudite 型化合物具有较高的Seebeck 系数和合适的电阻率一直以来备受人们的广泛关注,但其热导率较高。填充skutterudite 型化合物由于将大质量的稀土原子填充入skutterudite 材料的晶格之中发生声子散射作用而降低热导率,近年来... 详细信息

skutterudite 型化合物具有较高的Seebeck 系数和合适的电阻率一直以来备受人们的广泛关注,但其热导率较高。填充skutterudite 型化合物由于将大质量的稀土原子填充入skutterudite 材料的晶格之中发生声子散射作用而降低热导率,近年来得到了普遍的研究和应用。本研究通过机械合金化加热压烧结工艺合成n 型La 填充Ni 置换的skutterudite 热电材料。采用机械合金化制备skutterudite 化合物,可以提高材料的热电性能,同时缩短了材料制备的工艺时间。本课题主要研究了不同的工艺条件下材料热电性能、组织结构的变化,通过实验研究确定合适的工艺路线;研究不同成分条件下LaxNiyCo4-ySb12的热电性能的变化规律。研究结果表明: 对于skutterudite型Co-Sb系热电材料的制备经过10小时的球磨后材料开始合金化生成skutterudite 相,此时材料并没有获得单一的skutterudite 相组织,但是通过在600℃左右的温度范围内热压烧结2 小时后材料即可以完全转变为skutterudite 相。随着热压烧结温度的升高和时间的增加,材料的热电性能有一定程度的提高。经过10 小时的球磨后在600℃时50MPa 的压力下热压烧结6 小时后制备的La0.4Ni0.2Co3.8Sb12 材料在400℃时热电性能指数ZT 值有0.19。对于n 型传导的skutterudite 型热电材料,随着置换原子Ni 含量的增加,材料的Seebeck 系数、电导率和热导率相应的发生了变化。在CoSb3 化合物中掺杂入Ni 原子之后材料的热电性能有了明显的提高,Ni0.2Co3.8Sb12 在400℃时ZT 值比无掺杂的CoSb3试样的0.01 提高到0.13。在400℃时La0.4Ni0.4Co3.6Sb12材料的ZT 值为0.10。随着填充原子La 填充分数的增加,La 原子对skutterudite 材料晶格的声子散射作用将降低材料的热导率,同时也降低了材料的电阻率,热电性能有所提高,在400℃时La0.6Ni0.4Co3.6Sb12 材料的热电优值ZT 值达0.20。

关键词： filled skutterudite CoSb3 热电材料 Seebeck 系数热压热电优值机械合金化

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