【摘 要】
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MnTe作为一种新型的无铅p型热电材料,在中温区热电领域具有广阔的应用前景,但其本身的热电性能不足以与高性能n型热电材料相匹配.本研究通过真空熔炼–淬火和放电等离子烧结的方法制备不同Ge掺杂量的致密且均匀的Mn1.06–xGexTe(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)多晶块体样品.过量的Mn可以有效抑制MnTe2相,提高基体相的热电性能.通过掺杂4％Ge粉末,材料的载流子浓度提高到7.328×1018 cm–3,电导率在873 K增大到7×103 S·cm–1,功率因子提升至620μW·m–
【机 构】
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南京理工大学 材料科学与工程学院, 南京 210094
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MnTe作为一种新型的无铅p型热电材料,在中温区热电领域具有广阔的应用前景,但其本身的热电性能不足以与高性能n型热电材料相匹配.本研究通过真空熔炼–淬火和放电等离子烧结的方法制备不同Ge掺杂量的致密且均匀的Mn1.06–xGexTe(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)多晶块体样品.过量的Mn可以有效抑制MnTe2相,提高基体相的热电性能.通过掺杂4％Ge粉末,材料的载流子浓度提高到7.328×1018 cm–3,电导率在873 K增大到7×103 S·cm–1,功率因子提升至620μW·m–1·K–2.同时,通过点缺陷增强声子散射使材料的热导率降低到0.62 W·m–1·K–1,实现了对材料电声输运性能的有效调控.Mn1.02Ge0.04Te在873 K获得了0.86的热电优值ZT,较纯MnTe材料提高了43％.
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