空孔規則相シリサイド半導体の構造物性

空位有序相硅化物半导体的结构特性

• 批准号: 17656227
• 负责人: 乾 晴行
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17656227/
• 关键词: ラインコンパウンド; 空孔規則相; シアー構造; アダプティブ構造; インコメンシュレート相; 熱電特性; 電気伝導度; 熱伝導率

組成幅がほとんどない化合物であるラインコンパウンドには,組成が古典的な化学量論に従わず構成元素比が整数でないものが多数存在する.このようなラインコンパウンドの基本的構造はほとんど既知であるが,実際には基本構造に多量の構造的原子空孔が組み込まれた空孔規則相として存在することが多い.特異な構造ゆえにラインコンパウンド空孔規則相には,その基本構造では考えられない高電気伝導度や低熱伝導率などの特異な物性を示すものがしばしば存在する.最近,我々は新たな熱電変換材料を探索する中,ReSi_<2-X>(X=0.25)やBa_8Ge_<46-X>(X=3)がこのような特異な物性を示すラインコンパウンド空孔規則相であることを発見し,本研究では,構造,特に「空孔規則構造」と「構造と物性の強相関」に関する系統的理解を目指して研究を行った.ReSi_<2-X>では,Reとの価電子数の多寡により空孔濃度を増減させることができ,その結果インコメンシュレート相が形成されるが,合金元素量増加に伴いインコメンシュレート構造は,シアー構造からアダプティブ構造へと変化する.この変化がおきる合金組成は合金元素に依存し,Moなどでは少ない添加量でこの変化が起こるものの,Ru, Fe, Cr, Nbなどでは固溶限ぎりぎりまでシアー構造が安定となる.熱電特性は概して,シアー構造を取る場合に低く,アダプティブ構造を取る場合に高い.たとえば,2%程度の合金添加でアダプティブ構造が形成されるMo添加の場合,[001]方向で得られた無次元性能指数は800KでZT=0.85(n型)であり,2元系Reシリサイドをはるかに凌駕する.添加量としては,シアー構造からアダプティブ構造へ変化するぎりぎりの組成で最も性能が良く,それ以上の添加ではかえって特性を悪くする.

许多几乎没有组成宽度的线化合物没有组成宽度，也不遵循经典的化学计量法，并且成分元素比没有整数。这种线化合物的基本结构主要是众所周知的，但实际上它们通常是一个孔有序的阶段，其中将大量结构性原子空位纳入了基本结构。由于其奇异的结构，通常有一些在线复合有序的相位表现出独特的物理特性，例如高电导率和低导热率，而其基本结构中没有考虑过。 Recently, we have been searching for new thermoelectric conversion materials, and we have been searching for new thermoelectric conversion materials, and we have been able to find ReSi_<2-X>(X=0.25) and Ba_8Ge_ We discovered that <46-X>(X=3) is a line compound pore ordered phase that exhibits such unique physical properties, and in this study we conducted a systematic understanding of the structure, particularly the "pore顺序结构和“结构与物理特性之间的强相关”。在RESI_ <2-X>中，由于大量的价电子，可以增加或降低孔隙浓度，从而导致不连贯相，但是随着合金元件的增加，不连贯结构从纯粹的结构变为适应性结构。发生这种变化的合金组成取决于合金元件，尽管这种变化是在MO，RU和Fe，Cr，Cr，Nb等的少量添加过程中发生的，但剪切结构稳定直至溶解度极限。使用剪切结构时，热电学特性通常很低，并且使用自适应结构时高。例如，当使用MO添加时，形成自适应结构的合金约为2％时，在[001]方向上获得的无量纲的功绩为800K，ZT = 0.85（n型）（n型），这比二元硅硅均高得多。添加的量是从剪切结构变为自适应结构的唯一组成，如果进一步添加，属性会恶化。

项目成果

Enantiomorph Identification of Transition-Metal Disilicides with the C40 Structure (the Space Group of P6_222 and P6_422) by New Convergent-Beam Electron Diffraction

新型会聚束电子衍射对C40结构（P6_222和P6_422空间群）过渡金属二硅化物的对映体识别

• 发表时间: 2005
• 期刊: Acta Materialia 53・1
• 作者: H.Sakamoto;A.Fujii;K.Tanaka;H.Inui
• 通讯作者: H.Inui