電荷不均化状態を基底状態とする酸化物からの新規高出力耐熱性熱電材料の創製

以电荷歧化为基态的氧化物制备新型高功率耐热热电材料

• 批准号: 17760547
• 负责人: 竹本 稔
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kanagawa Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760547/
• 关键词: 熱電材料; 電荷不均化; ゼーベック係数; 電気伝導率; ランタニド; ペロブスカイト型酸化物; 出力因子

電荷不均化状態[Ba(Bi^<3+>_<1/2>Bi^<5+>_<1/2>)O_3にあるBaBiO_3においてBiサイトの一部を磁性イオンで置換したBa(Bi_<0.8>M_<0.2>)0_3(M=Ce、Nd、Eu、あるいはFe)なる組成の焼結体試料を、金属酸化物および金属炭酸塩を出発原料に用いた固相反応法で作製し、電気伝導率およびゼーベック係数の温度変化を測定した。いずれも単一相試料が合成され、置換量x=0.2で単位胞体積を比較するとCe置換体はBaBiO_3よりも大きく、Nd置換体は同程度であり、Eu、Feの順に単位胞体積は小さくなった。電気伝導率の温度変化からいずれも半導体的電気伝導を示すことが判明し、Fe置換により電気伝導率は向上するが、NdおよびEu置換体の電気伝導率はBaBiO_3のそれと同程度、Ce置換体は著しく電気伝導率が低下した。前3者は温度変化からスモールポーラロンのホッピング伝導を示すことが示唆され、Ce置換体はバリアブルレンジホッピング(VRH)伝導を示すことが示唆された。試料中でCeイオンの価数が4+であり、系にランダムネスが導入されているためVRH伝導を示すと推測している。BaBiO_3、およびNd、Eu、Fe置換体ではゼーベック係数の測定により、室温から1000Kまでp型の電気伝導を示すことが確認された。前3者は同程度のゼーベック係数(例えば500Kで400μVK^<-1>程度)であったが、Fe置換体ではゼーベック係数が著しく減少した(例えば500Kで30μVK^<-1>程度)。Ce置換体では700K付近までゼーベック係数は負であり(例えば500Kで-80μVK^<-1>、それ以上の温度では正であった。電気伝導率やゼーベック係数を1.5Tの磁場中でも測定したが現時点で磁場による顕著な変化は見られていない。

Charge uneven state [Ba(Bi^<3+>_<1/2>Bi^<5+>_<1/2>)O_3にあるBa BiO_3においてBiサイトの一をMagnetic イオンでsubstitutionしたBa(Bi_<0.8>M_<0.2> )0_3 (M=Ce, Nd, Eu, あるいはFe)なる composed of pyrolysis composite sample を, metal acid compound および metal carbon The raw materials of the acid chloride were produced by the solid phase condensation method, and the electrical conductivity was measured by temperature change of the conductivity coefficient.いずれもOne-phase sampleがSynthesisされ、Substitution amount iO_3 is large and Nd-substituted, and Eu and Fe are of the same size and unit cell volume is small. The temperature change of the electrical conductivity of the semiconductor is known, and the electrical conductivity of the semiconductor is improved by Fe substitution. , the conductivity of the Nd-Eu substituted body is the same as that of BaBiO_3, and the electrical conductivity of the Ce-substituted body is low. The first 3 are temperature changing temperature changers, Ce Replacement Body VRH (VRH) In the sample, the number of でCeイオンの価が4+であり, the system of にランダムネスが, the introduction of されているためVRH伝guidance, the indication of すと, and the guessing of している. Measurement of BaBiO_3, およびNd, Eu, and Fe substituted ではゼーベック coefficientsにより, room temperature から1000K までp type の电気伝guidance すことがconfirmation された. The first 3 are the same degree of のゼーベック coefficient (for example, えば500K and 400μVK^<-1> degree) であったが, The coefficient of the Fe substituted body is reduced (for example, 500K is 30μVK^<-1> degree). Ce replacement body では700K pay close to までゼーベック coefficient は negative であり (for example えば500K で-80μVK^<-1>, それ and above the temperature ではThe positive conductivity coefficient is 1.5T in the magnetic field. It measures the current point of the magnetic field and changes the magnetic field.