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J-GLOBAL ID：201902273426629970   整理番号：19A1639221

スピンエントロピーとサイズ効果による電荷キャリア濃度とフォノン散乱の操作:LaドープCa_3Co_4O_9における熱電輸送特性の研究【JST・京大機械翻訳】

Manipulation of charge carrier concentration and phonon scattering via spin-entropy and size effects: Investigation of thermoelectric transport properties in La-doped Ca₃Co₄O₉

著者 (8件)： Liu Yichen (School of Material Science and Engineering, The University of New South Wales, Kensington, New South Wales, 2052, Australia) ,  Zhang Li (School of Materials Science and Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi’an, 710021, China) ,  Zhang Li (Shaanxi Key Laboratory of Green Preparation and Functionalization for Inorganic Materials, Shaanxi University of Science and Technology, Xi’an, 710021, China) ,  Shirsath Sagar E. (School of Material Science and Engineering, The University of New South Wales, Kensington, New South Wales, 2052, Australia) ,  Zheng Jian (School of Material Science and Engineering, The University of New South Wales, Kensington, New South Wales, 2052, Australia) ,  Liu Yang (School of Material Science and Engineering, The University of New South Wales, Kensington, New South Wales, 2052, Australia) ,  Ulrich Clemens (School of Physics, The University of New South Wales, Kensington, New South Wales, 2052, Australia) ,  Li Sean (School of Material Science and Engineering, The University of New South Wales, Kensington, New South Wales, 2052, Australia)
資料名： Journal of Alloys and Compounds  (Journal of Alloys and Compounds)
巻： 801  ページ： 60-69  発行年： 2019年 
JST資料番号： D0083A  ISSN： 0925-8388  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： パワーファクタを最適化するためのドーピングによるキャリア濃度の操作は,今日の切断端複合熱電材料の設計に重要である。本研究では,Ca_3Co_4O_9の熱電性能を向上させるために,電荷と熱キャリアの両方の温度依存キャリア濃度と境界散乱機構を同時に操作する有効な手法を提案した。特に,一連のランタンドープ多結晶Ca_3-xLa_xCo_4O_9熱電試料を調製した。XRDとRamanスペクトルの結果は,[Ca_2CoO_3]副層からのCaサイトのLa置換が,キャリア濃度を改善するだけでなく,Seebeck係数と伝導率を強化するためにCoスピンエントロピーを調整することによってキャリア分布を明らかにすることを確認した。ナノ粒子の誘導により,Seebeck係数はキャリアの付加的ポテンシャル障壁散乱によりさらに改善され,熱伝導率はフォノン熱伝導率におけるDebyeモデルの理論的予測と類似した粒子間フォノン散乱の導入により約50%低減された。この方法で,973Kにおける0.32の最適性能指数(ZT)を,バルクナノ構造化Ca_2.9La_0.1Co_4O_9サンプルにおいて得た。それは,元のCa_3Co_4O_9と比較して1.78倍高い。バルク-ナノ構造化Ca_2.9La_0.1Co_4O_9の調製ルーチンは,熱電発電機のための電荷キャリアとフォノン挙動を効果的に制御するための新しい経路を提供し,工業または家庭用のより効率的な廃熱収集のために,他の既存のバルクナノ構造材料の広い範囲に適応できる。Copyright 2019 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： ナノ構造 ,  *散乱 ,  *フォノン ,  X線回折分析 ,  *エントロピー ,  *ランタン ,  X線回折 ,  *ドーピング ,  熱伝導率 ,  最適化 ,  *キャリア密度 ,  多結晶 ,  温度依存性
準シソーラス用語： Seebeck係数 ,  *フォノン散乱 ,  *電荷キャリア , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 電荷キャリア ,  フォノン散乱 ,  熱電輸送特性 ,  バルクナノ構造 ,  ランタンのドーピング

分類 (2件)： その他の無機化合物の電気伝導  (BM03044O) ,  熱電デバイス  (NC03090J)

タイトルに関連する用語 (10件)： スピン ,  エントロピー ,  サイズ効果 ,  電荷 ,  キャリア濃度 ,  フォノン散乱 ,  La ,  ドープ ,  輸送特性 ,  研究