重元素掺杂对层状钙钛矿型结构氧化物Srm+1TimO3m+1(m=1,2)热电性质的影响及机理研究

项目名称： 重元素掺杂对层状钙钛矿型结构氧化物Srm+1TimO3m+1(m=1,2)热电性质的影响及机理研究

项目编号： No.50972146

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 秦晓英

作者单位： 中国科学院合肥物质科学研究院

项目金额： 36万元

中文摘要： 重掺杂氧化物SrTiO3是目前发现的最好的n-型氧化物热电材料,然而由于其晶格热导较大，其热电优值仍较低；通过掺杂等手段仍然难以大幅减小其晶格热导。本项目拟研究的氧化物Srm+1TimO3m+1由SrTiO3钙钛矿结构单元与SrO岩盐层交替排列构成，具有准二维超晶格结构。与纯SrTiO3相比,其晶胞中原子数增多、层与层之间的声学错配散射声子使晶格热导大幅减小。我们再通过重金属(Bi,Gd,Yb等)的Sr位及(Ta,W等)Ti位掺杂,在调控电子浓度和电子结构的同时借助重元素的散射和大质量来实现声子平均自由程的减小和声速的降低,以进一步降低热导。研究不同的掺杂元素及含量、不同的掺杂位置、Sr位和Ti位双替代的协同作用等对Srm+1TimO3m+1热电性质的影响及其规律，同时结合结构分析等其他手段来揭示各因素对其热电性质的影响机理,为有效提高Srm+1TimO3m+1体系的热电性质提供科学依据。

中文关键词： Srm+1TimO3m+1；热电性质；电输运；放电等离子烧结；

英文摘要：

英文关键词： Srm+1TimO3m+1；thermoelectric properties；electrical transport；SPS；