| Ⅲ族元素掺杂对Mg3Sb1.5Bi0.5合金热电性能的影响 |
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| 引用本文： | 李鑫,钟宏,张亚龙,马莹.Ⅲ族元素掺杂对Mg3Sb1.5Bi0.5合金热电性能的影响[J].西安航空技术高等专科学校学报,2023(3):44-54. |
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| 作者姓名： | 李鑫 钟宏 张亚龙 马莹 |
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| 作者单位： | 1. 西安航空学院材料工程学院;2. 西北工业大学凝固技术国家重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金青年科学基金(51904219)；;陕西省自然科学基础研究计划项目(2020JQ-906)； |
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| 摘 要： | 中温区Mg3(Sb, Bi)2基热电材料因其特殊的导带结构和复杂的晶体结构，以及无毒廉价等优点而极具应用前景，对Mg3Sb1.5Bi0.5合金进行施主掺杂获得n型传导特性是重要的性能优化手段之一。采用第一性原理进行计算和定向凝固进行实验，对Sc、Y和Al取代Mg3Sb1.5Bi0.5合金不同Mg位的缺陷形成能和电子结构进行了分析，结合实验测试结果讨论其对载流子传输性能参数的影响。结果表明：ⅢB族的Sc和Y优先取代Mg1位，而ⅢA族的Al倾向于取代Mg2位，不同掺杂元素均使Mg3Sb1.5Bi0.5合金的Fermi能级向导带偏移，载流子浓度和电导率值增大。Sc和Y元素还可通过改变导带底能带的曲率来改变载流子有效质量，Seebeck系数更大。其中，Sc掺杂对导带底的影响可以使Seebeck系数和迁移率更加均衡，从而使电子传输性能最佳，相应的功率因子最大...
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| 关 键 词： | 第一性原理 第Ⅲ族元素掺杂 定向凝固 热电性能 |
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