Повышение термоэлектрического фактора мощности в кристаллах p-SnSe при высоком давлении
И.В. Коробейников, Н.В. Морозова, Н. Миядзима1, С.В. Овсянников1
Проведены измерения термоЭДС (S) и удельного электрического сопротивления (ρ) монокристаллов SnSe при всестороннем сжатии под давлением до 9 ГПа при комнатной температуре. Установлено, что термоэлектрический коэффициент мощности PF = S2σ кристаллов значительно увеличивается под давлением 5 ГПа, причем данный эффект усиливается при повторном сжатии образцов под давлением, что, в итоге, приводит к повышению коэффициента PF до ≈180 мкВт*К-2см-1 [1]. После обработки высоким давлением, образцы SnSe были исследованы с применением методов рентгеновской дифракции, БИК-спектроскопии и ПЭМ ВР. Обнаружено, что при квазигидростатическом сжатии монокристаллы SnSe испытывают существенную пластическую деформацию и переходят в необычное кристаллическое состояние. Это приводит к значительному уменьшению ширины запрещенной зоны Eg от 0.83 до 0.50 эВ (в условиях нормального давления) и модификации термоэлектрических свойств. Полученные результаты, указывают на эффективность стратегии улучшения эксплуатационных параметров халькогенидных термоэлектриков путём их деформации в условиях высокого давления.
Рис. 1. (а) Слоистая кристаллическая Pnma-структура SnSe в различных кристаллографических проекциях, (б) вид камеры высокого давления 4 с твердосплавными наковальнями 3 в разрезе и (в) фотография образца 1 в известняковом контейнере 2, извлеченном из камеры ВД после эксперимента.
- Giant Room-Temperature Power Factor in p -Type Thermoelectric SnSe under High Pressure / N.V. Morozova, I.V. Korobeynikov, N. Miyajima, S.V. Ovsyannikov // Advanced Science. — 2022. — V. 9. — P. 2103720.