Диссертация

Диссертация посвящена исследованию влияния дефектов и замещения висмута редкоземельными элементами цериевой группы на термоэлектрические свойства оксиселенидов химического состава BiCuSeO. В работе представлены результаты экспериментального исследования, позволяющие сделать вывод, что использование механического помола в ходе приготовления образцов в виде порошка приводит к значительному увеличению концентрации основных носителей заряда в объемных образцах за счет формирования большого числа акцепторных дефектов, в частности, вакансий висмута и меди, что также подтверждается теоретическими расчетами из первых принципов. Также, в работе показано, что замещение висмута редкоземельными элементами в BiCuSeO приводит к увеличению эффективной массы и концентрации основных носителей заряда, что обусловлено увеличением концентраций вакансий. Последнее согласуется с теоретическими расчетами зависимости энергии образования вакансий висмута и меди от степени замещения висмута редкоземельными элементами. Показано, что замещение висмута редкоземельными элементами R практически не влияет ни на теплопроводность, ни на подвижность основных носителей заряда в Bi1-xRxCuSeO (R=La,Pr,Sm, Nd), что обуславливает слабую зависимость термоэлектрической эффективности этих соединений от степени замещения висмута редкоземельными элементами. Помимо этого, впервые предложена методика получения объемных поликристаллических образцов BiCuSeO методом реакционного искрового плазменного спекания. Изучены механизмы фазообразования в процессе реакционного спекания в зависимости от типа используемой для синтеза реакции и зависимость термоэлектрических свойств от параметров реакционного спекания.