典型文献
Mg掺杂调制铜铁矿结构CuAlO2多晶的微结构和电热传导
文献摘要:
采用固相反应法制备铜铁矿结构的CuAl1-xMgxO2(x=0、0.005、0.01、0.02、0.03、0.04)多晶,研究了Mg掺杂对CuAlO2多晶结构和性能的影响.Mg掺杂量x从0增加到0.02,样品均为菱方R3m单相,密度依次提高;所有样品呈半导体的热激活电输运行为,x=0.02样品在室温下的电阻率是未掺杂样品的1/19,热激活能显著下降(x=0时,ρ300 K~5.54Ω·m,Ea~0.328 eV;x=0.02时,ρ300 K~0.29Ω·m,Ea~0.218 eV),载流子浓度增加1个量级,主要因为Mg2+取代Al3+,引入新的受主能级.x>0.02时,MgAl2 O4尖晶石杂相出现,使其电导率和热导率降低.CuAl1-x Mgx O2多晶的晶格热导率在总热导率中占绝对优势,且随温度升高(300~500 K)而下降,晶格热导Callaway模型模拟表明,所有样品的热阻主要源于点缺陷-声子散射.与x=0相比,x=0.02样品的室温热导率增大1倍(κ~13.0650 W/(m·K)),声速增大,点缺陷-声子散射减弱,分析认为掺Mg形成强的Mg—O键,提高了晶体的弹性模量和声子频率,减弱了本征点缺陷、Mg掺杂引起的质量波动和应变场波动对声子的散射,同时Mg掺杂样品的密度提高也有利于增加热导率.
文献关键词:
CuAl1-xMgxO2多晶;微结构;电阻率;晶格热导率;点缺陷-声子散射;Mg—O键
中图分类号:
作者姓名:
李毅;武浩荣;胡一丁;孟佳源;宋宏远;唐艳艳;黎振华;陈亮维;刘斌;虞澜
作者机构:
昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明 650093
文献出处:
引用格式:
[1]李毅;武浩荣;胡一丁;孟佳源;宋宏远;唐艳艳;黎振华;陈亮维;刘斌;虞澜-.Mg掺杂调制铜铁矿结构CuAlO2多晶的微结构和电热传导)[J].人工晶体学报,2022(08):1422-1430
A类:
CuAl1,Mgx
B类:
杂调,铁矿,CuAlO2,多晶,电热,热传导,固相反应法,xMgxO2,结构和性能,R3m,单相,有样,输运行为,电阻率,杂样,热激活能,Ea,eV,载流子浓度,Mg2+,Al3+,能级,MgAl2,O4,尖晶石,电导率,晶格热导率,绝对优势,Callaway,模型模拟,热阻,温热,声速,弹性模量,和声,声子频率,本征点缺陷,应变场
AB值:
0.349229
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