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J-GLOBAL ID：201202248375335475   整理番号：12A1037503

Ca₅M₂Sb₆Zintl化合物の輸送特性に及ぼす三価(Triel)元素(M=Al,Ga,In)の影響

Influence of the Triel Elements (M=Al, Ga, In) on the Transport Properties of Ca₅M₂Sb₆ Zintl Compounds

著者 (6件)： ZEVALKINK Alex (California Inst. Technol., California, USA) ,  POMREHN Gregory S. (California Inst. Technol., California, USA) ,  JOHNSON Samantha (California Inst. Technol., California, USA) ,  SWALLOW Jessica (California Inst. Technol., California, USA) ,  GIBBS Zachary M. (California Inst. Technol., California, USA) ,  SNYDER G.Jeffrey (California Inst. Technol., California, USA)
資料名： Chemistry of Materials  (Chemistry of Materials)
巻： 24  号： 11  ページ： 2091-2098  発行年： 2012年06月12日 
JST資料番号： T0893A  ISSN： 0897-4756  CODEN： CMATEX  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Ca₅M₂Sb₆(M=Al,GaまたはIn)三元Zintl化合物の熱的及び電子的特性に与える金属(M)元素の差による役割を調査した。X線回折,走査電子顕微鏡及びフーリエ変換赤外分光法及を用いて,この化合物につき高温電子熱測定及び光学測定を実施し,またこれらデータと密度汎関数理論(DFT)計算を組合せて,この化合物の化学的及び熱輸送特性の傾向を調べた。M元素の電気陰性度は伝導帯におけるM-Sb反結合の位置のための良い指標であることが見出された。これらの状態はCa₅M₂Sb₆系の伝導帯極小値の位置に影響し,Ga及びInベースの化合物で減少したバンドギャップへ導く。光学吸収からのバンドギャップはGa系,Al系及びIn系でそれぞれで0.43eV,0.65eV及び0.64eVでGa系が最小である。3M元素による電子輸送特性では室温での高い抵抗性は温度上昇と共に低くなる。抵抗値から特定されるバンドギャップの規模は未知の高温相でのバンドギャップを反映するが,傾向は光学吸収測定からのDFT予測値と同じである。Ga系の熱バンドギャップは最も低く,Al系が最も大きい。Ga系では最高の室温キャリア移動度及び最低の状態密度実効質量を示す。M元素の質量が重くなるほど,例えば,Al系よりはIn系の方が結果として密で,また減少した音速へ導くソフトな結晶構造及びより低い格子熱伝導度をもたらす。このように熱輸送特性としての格子熱伝導度はIn系が最も低く,Al系が最も高かった。

シソーラス用語： *相 ,  *アンチモン合金 ,  *カルシウム合金 ,  *アルミニウム合金 ,  *ガリウム合金 ,  *インジウム合金 ,  密度汎関数法 ,  電気特性 ,  *輸送現象 ,  エレクトロトランスポート ,  バンドギャップ ,  熱伝導率
準シソーラス用語： *Zintl相 ,  熱電特性 ,  熱輸送

分類 (2件)： 固体中の拡散一般  (BL06021L) ,  その他の無機化合物の電気伝導  (BM03044O)

タイトルに関連する用語 (3件)： 輸送特性 ,  元素 ,  Ga