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J-GLOBAL ID：201702246556251709   整理番号：17A1003306

4元系Si包接化合物K_8-δGa_xZn_ySi_46-x-yの合成および熱電特性

Synthesis and thermoelectric properties of quaternary Si clathrate K_8-δGa_xZn_ySi_46-x-y

著者 (3件)： SINGH Shiva Kumar (National Inst. for Materials Sci., Ibaraki, JPN) ,  ISODA Yukihiro (National Inst. for Materials Sci., Ibaraki, JPN) ,  IMAI Motoharu (National Inst. for Materials Sci., Ibaraki, JPN)
資料名： Japanese Journal of Applied Physics  (Japanese Journal of Applied Physics)
巻： 56  号： 5S1  ページ： 05DC01.1-05DC01.6  発行年： 2017年05月 
JST資料番号： G0520B  ISSN： 0021-4922  CODEN： JJAPB6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 4元系Si包接化合物K_8-δGa_xZn_ySi_46-x-yの熱電特性を10から320Kの温度範囲で調べ,3元系Si包接化合物K₈Ga₈Si₃₈に対するZn原子によるGa原子置換の効果を調べた。少量のGa原子のみが,0≦y≦0.8のZnで置換され,Zn含有量yの増加に従い,K_8-δGa_xZn_ySi_46-xの格子定数は減少した。Zn置換は,包接化合物の輸送特性を大きく変えた。電気抵抗率およびSeebeck係数Sの測定の結果,著者等は,導電機構が,yの増加に伴い可変領域ホッピングから金属伝導に変化することを明らかにした。全ての試料のSは負であり,支配的キャリアが電子であることから,yの絶対値が増加するに従い,Sの絶対値が減少することを示している。全ての試験片は,300Kでca.1.6W K^-1m^-1のほぼ同じ熱伝導率を有していた。K_7.6Ga_5.8Zn_0.8Si_39.6は,320Kで最大の力率を示し,その結果,三元系Si包接化合物K_7.4Ga_7.7Si_38.9の約2倍である0.0096の最高熱電無次元性能指数ZTを示した。従って,Zn置換はK_7.4Ga_7.7Si_38.9のZTを高める。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *合金 ,  *包接化合物 ,  *化学合成 ,  *電気特性 ,  カリウム ,  ガリウム ,  亜鉛 ,  ケイ素 ,  置換型原子 ,  格子定数 ,  特性 ,  *電気抵抗 ,  輸送係数 ,  ホッピング伝導 ,  キャリア ,  *熱伝導率 ,  性能指数
準シソーラス用語： *四元系合金 ,  *シリコン包接化合物 ,  *熱電特性 ,  K ,  Ga ,  Zn ,  Si ,  置換原子 ,  輸送特性 ,  Seebeck係数 ,  ホッピング ,  可変領域ホッピング ,  熱電性能指数

分類 (4件)： 分子化合物  (CE02000C) ,  金属の電子伝導一般  (BM03031E) ,  金属の比熱・熱伝導  (BL05022V) ,  熱電デバイス  (NC03090J)

引用文献 (35件)：

• S. Bobev and S. C. Sevov, J. Solid State Chem. 153, 92 (2000).
• Y. Mudryk, P. Rogl, C. Paul, S. Berger, E. Bauer, G. Hilscher, C. Godart, and H. Noel, J. Phys.: Condens. Matter 14, 7991 (2002).
• K. A. Kovnir and A. V. Shevelkov, Russ. Chem. Rev. 73, 923 (2004).
• M. Christensen, S. Johnsen, and B. B. Iversen, Dalton Trans. 39, 978 (2010).
• A. Prokofiev, A. Sidorenko, K. Hradil, M. Ikeda, R. Svagera, M. Waas, H. Winkler, K. Neumaier, and S. Paschen, Nat. Mater. 12, 1096 (2013).

タイトルに関連する用語 (4件)： 4元系 ,  Si ,  包接化合物 ,  熱電特性