氧硫族化合物BiCuSeO熱電材料

第 1章　熱電效應及常見熱電材料　1
1.1　引言　1
1.2　熱電材料背景概述　2
1.2.1　三大熱電效應　2
1.2.2　熱電效應的應用　4
1.3　熱電性能評價與測試　10
1.3.1　熱電性能評價　10
1.3.2　熱電性能測試　13
1.4　BiCuSeO熱電材料　36
1.4.1　常見熱電材料　36
1.4.2　BiCuSeO的發(fā)展歷史　38
1.5　本章小結(jié)　40
1.6　參考文獻　40

第 2章　BiCuSeO熱電材料概述　48
2.1　引言　48
2.2　BiCuSeO的晶體結(jié)構(gòu)　48
2.3　BiCuSeO的本征熱電性能　52
2.4　本章小結(jié)　59
2.5　參考文獻　59

第3章　BiCuSeO熱電材料的制備方法　62
3.1　引言　62
3.2　固相反應法　62
3.3　機械合金化法　67
3.4　自蔓延高溫合成法　72
3.5　脈沖激光沉積法　77
3.6　熱壓燒結(jié)法　80
3.7　放電等離子燒結(jié)法　83
3.8　高壓合成法　87
3.9　織構(gòu)化優(yōu)化法　91
3.10 調(diào)制摻雜法　95
3.11 本章小結(jié)　102
3.12 參考文獻　103

第4章　P型BiCuSeO載流子濃度優(yōu)化策略　108
4.1　引言　108
4.2　按非化學計量比引入Cu空位 　108
4.2.1　Cu空位對BiCuSeO載流子濃度的影響規(guī)律　108
4.2.2　富Cu空位BiCuSeO的熱電性能　110
4.3　機械力引入Cu空位 　111
4.3.1　機械力引入Cu空位原理　111
4.3.2　機械力優(yōu)化BiCuSeO的熱電性能　113
4.4　Bi-Cu雙空位協(xié)同優(yōu)化BiCuSeO熱電性能的熱電輸運機制　118
4.4.1　Bi-Cu雙空位優(yōu)化BiCuSeO電輸運　118
4.4.2　Bi-Cu雙空位調(diào)控BiCuSeO熱輸運　120
4.5　堿金屬或堿土金屬優(yōu)化BiCuSeO載流子濃度機制　121
4.6　本章小結(jié)　125
4.7　參考文獻　125

第5章　P型BiCuSeO載流子遷移率提升策略　130
5.1　引言　130
5.2　織構(gòu)化優(yōu)化BiCuSeO載流子遷移率機制　130
5.3　調(diào)制摻雜調(diào)控BiCuSeO載流子遷移率機制　136
5.4　能帶調(diào)控BiCuSeO載流子遷移率機制　143
5.5　本章小結(jié)　153
5.6　參考文獻　153

第6章　Pb協(xié)同優(yōu)化P型BiCuSeO的熱電輸運機制　156
6.1　引言　156
6.2　遷移率有效質(zhì)量提升理論　156
6.3　耦合效應促進功率因子波段式提升機制　161
6.3.1　功率因子的波段式提升規(guī)律　161
6.3.2　復雜耦合效應的協(xié)同調(diào)控機制　166
6.4　能帶工程和全尺度結(jié)構(gòu)協(xié)同優(yōu)化熱電性能　176
6.4.1　能帶工程優(yōu)化電輸運機制　177
6.4.2　全尺度結(jié)構(gòu)優(yōu)化熱輸運機制　181
6.5　價鍵工程和全尺度結(jié)構(gòu)協(xié)同優(yōu)化熱電性能　183
6.5.1　價鍵工程的引入及載流子遷移率提升機制　183
6.5.2　全尺度結(jié)構(gòu)增強聲子散射機制　191
6.6　本章小結(jié)　199
6.7　參考文獻　200

第7章　N型BiCuSeO的研究進展　205
7.1　引言　205
7.2　N型BiCuSeO的理論預測　205
7.3　N型BiCuSeO的實驗驗證　209
7.4　Bi6Cu2Se4O6（2BiCuSeO 2Bi2O2Se）熱電材料　239
7.4.1　Bi6Cu2Se4O6（2BiCuSeO 2Bi2O2Se）概述　239
7.4.2　鹵族元素對Bi6Cu2Se4O6熱電性能的影響機制　240
7.5　基于N型BiCuSeO的器件構(gòu)筑嘗試　257
7.6　本章小結(jié)　262
7.7　參考文獻　262

第8章　結(jié)語和展望　266
8.1　引言　266
8.2　其他研究策略　266
8.3　參考文獻　282