Булат Л.П.
Національний дослідницький університет інформаційних технологій, механіки й оптики, вул. Ломоносова, 9, Санкт-Петербург, 191002, Росія
Коссаковський Д.
ZT Plus, 1321 Маунтин-В’ю Серкл, Азуса, шт. Каліфорнія 91702, США
Пшенай-Северін Д.А.
Фізикотехнічний інститут РАН, вул. Політехнічна, 26, Санкт-Петербург, 194021, Росія
Ключові слова: термоелектричні матеріали, об’ємні наноструктури, тунелювання електронів,
термоелектрична добротність.
Анотація: Розглянуто композитний матеріал, що складається із провідних наночастинок, розділених тунельними діелектричними бар’єрами. Теоретично досліджено вплив фононної
теплопровідності діелектричної матриці kd на термоелектричну добротність композита. Оцінено діапазони величин kd і параметрів бар’єра, які можуть привести до значень термоелектричної добротності, що перевищують одиницю. Обговорюється також роль об’ємного заряду й нелінійності вольтамперної характеристики тунельного бар’єра.
Література
- Bulk nanostructured thermoelectric materials: current research and future prospects / A.J. Minnich, M.S. Dresselhaus, Z.F. Ren [et al] // Energy Environ. Sci. – 2009. – Vol. 2. – P. 466–479.
- Дмитриев А.В. Современные тенденции развития физики термоэлектрических материалов / А.В. Дмитриев, И.П. Звягин // УФН. – 2010. – Т. 180, № 8. – С. 821 – 838.
- High-Thermoelectric Performance of Nanostructured Bismuth Antimony Telluride Bulk Alloys / B. Poudel, Q. Hao, Y. Ma [et al] // Science. – 2008. – Vol. 320. – P. 634–638.
- Enhancement of thermoelectric figure-of-merit by a bulk nanostructuring approach / Y. Lan, A.J. Minnich, G. Chen [et al] // Advanced Functional Materials. – 2010. – Vol. 20, no 3. – P. 357–376.
- Труды 6 Европейской конференции по термоэлектричеству. Л.П. Булат, В.Б. Освенский, Г.И. Пивоваров, A.A. Снарский, Е.В. Татьянин, A.A.O. Тай. – Париж, Франция, 2008. – С. I2-1 – I2-6.
- Влияние рассеяния на границах на теплопроводность наноструктурированного полупроводникового материала на основе твердого раствора BixSb2–xTe3 / Л.П. Булат, И.А. Драбкин, В.В. Каратаев [и др.] // ФТТ – 2010. – Т. 52, Вып. 9. – С. 1836 – 1841.
- L.P. Bulat, V.T. Bublik, I.A. Drabkin, V.V. Karataev, V.B. Osvenskiі, Yu.N. Parkhomenko, G.I. Pivovarov, D.A. Pshenai-Severin and N.Yu. Tabachkova, Journal of Electronic Materials 39 (9), 1650-1653 (2010).
- Механизмы увеличения термоэлектрической эффективности в объемных наноструктурных поликристаллах / Л.П. Булат, Д.А. Пшенай-Северин, И.А. Драбкин [и др.] // Термоэлектричество. – 2011. – № 1. – С. 14 – 19.
- K.F. Hsu, S. Loo, F. Guo, W. Chen, J.S. Dyck, C. Uher, T. Hogan, E.K. Polychroniadis, M.G. Kanatzidis, Science 303, 818 (2004).
- J.P. Heremans, C.M. Thrush, and D.T. Morelli, J. Appl. Phys. 98, 063703 (2005).
- G.D. Mahan, J. Appl. Phys. 76, 4362 (1994).
- G.D. Mahan, L.M. Woods, Phys. Rev. Lett. 80, 4016(1998).
- Y. Hishinuma, T.H. Geballe, B.Y. Moyzhes, T.W. Kenny. Appl. Phys. Lett. 78, 2572 (2001).
- U. Ghoshal, Proceedings of the XXI International Conference on Thermoelectrics (N.Y., USA, 2002), p. 540.
- Булат Л.П. Влияние туннелирования на термоэлектрическую эффективность объемных наноструктурированных материалов / Л.П. Булат, Д.А. Пшенай-Северин // ФТТ. – 2010. – Т. 52, Вып. 3. – С. 452 – 458.
- Ландау Л.Д. Нерелятивистская теория квантовой механики (Курс теоретической физики, том 3, издание 3-е) / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. – Elsevier, 2003. – 692 с.
- E. Burstein, S. Lundqvist (ed.) Tunneling Phenomena in Solids (N.Y., Plenum Press, 1969), 422 p.
- M. Bartkowiak, G.D. Mahan, Proc. Symp. Mat. Res. Soc. 545, 265 (1999).
- A.H. Sommer. Photoemissive Materials (Krieger, New York, 1980, 256 p.)
- S.A. Lindgren, L. Wallden, Phys. Rev. B 22, 5967 (1980).
- G.G. Magera, P.R. Davis, J. Vac. Sci. Technol. A 11, 2336 (1993).
- J.B. Scott, J. Appl. Phys. 52, 4406 (1981)
- J.P. Straley, J.Phys. D, 14, 2101 (1981).
- Снарский А.А. Термоэлектрические свойства макроскопически неоднородных композитов /
А.А. Снарский, И.В. Безсуднов // Термоэлектричество – 2005. – № 3. – С. 7 – 22. - Термоэлектрическая добротность объемных наноструктурированных композитов с
распределенными параметрами / A.A. Снарский, A.К. Сарычев, И.В. Безсуднов [и др.] // ФТП – 2012 – Т. 46, № 5. – С. 677 – 683. - M. Jaegle. “Multiphysics Simulation of Thermoelectric Systems – Modeling of Peltier-Cooling and
Thermoelectric Generation” in Proceedings of the COMSOL Conference 2008 Hannover,
http://www.comsol.com/papers/5256 - Гольцман Б.М. Термоэлектрические полупроводниковые материалы на о снове Bi2Te3 /
Б.М. Гольцман, В.А. Кудинов, И.А. Смирнов. – Москва: Наука, 1972; Армейский Центр
зарубежной науки и технологии, Шарлоттесвилль, Вирджиния, США, 1973. - J.R. Drabble and R. Wolfe, Proc. Phys. Soc., London, Sect. B 69, 1101 (1956).
- M. Stordeur, M. Stoelzer, H. Sobotta, and V. Riede, Phys. Status Solidi B 150, 165 (1988).
- K.-Y. Kim, B. Lee, Phys. Rev. B 58, 6728 (1998)
- A. Jain, S. Rogojevic, Sh. Ponoth, W.N. Gill, J.L. Plawsky, E. Simonyi, Sh.-T. Chen, P.S. Ho. J. Appl.
Phys. 91, 3275 (2002). - C. Chiritescu, D.G. Cahill, N. Nguyen, D. Johnson, A. Bodapati, P. Keblinski, P. Zschack. Science 315,
351 (2007). - D.G. Cahill, S.K. Watson, R.O. Pohl, Phys. Rev. B 46, 6131 (1992).
- O. Lang, Y. Tomm, R. Schlaf, C. Pettenkofer, W. Jaegermann, J. Appl. Phys. 75, 7814 (1994).
- J. Nagao, E. Hatta, K. Mukasa, Proceedings of the XV International Conference on Thermoelectrics
(Pasadena, CA, USA, 1996), p. 404
Надійшла до редакції 15.01.2013