Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc trưng chuyển pha bậc nhất của quá trình chuyển tiếp kim loại–bán dẫn ở nhiệt độ cao trong [Ca2CoO3]0.62[CoO2]
Tóm tắt
Các thuộc tính vận chuyển và nhiệt động học của polycrystal lớp không khớp [Ca2CoO3]0.62[CoO2] đã được đo để làm rõ bản chất của quá trình chuyển tiếp kim loại–bán dẫn (MST) tại T
MS≈400 K, trên mức đó sự giảm đồng thời điện trở và tăng thế nhiệt theo nhiệt độ dẫn đến sự gia tăng lớn của hệ số công suất nhiệt điện lên đến 1000 K. Đặc trưng chuyển pha bậc nhất xung quanh T
MS đã được tiết lộ qua các bất thường của điện trở, phân tích nhiệt vi sai, và sự giãn nở nhiệt. Đặc trưng bậc nhất của MST có thể được lý giải từ định lý Virial khi có sự chuyển tiếp từ electron tuần hoàn sang electron tập trung trong dải hẹp e
T
trong mặt phẳng [CoO2]. Trên mức T
MS, sự giảm các trạng thái không cố định còn lại trong ma trận của các trạng thái cố định và sự gia tăng khối lượng hiệu quả của tải điện theo nhiệt độ có thể giải thích sự gia tăng đáng kể của thế nhiệt điện.
Từ khóa
#chuyển tiếp kim loại–bán dẫn #chuyển pha bậc nhất #vật liệu nhiệt điện #điện trở #thế nhiệtTài liệu tham khảo
I. Terasaki, Y. Sasago, K. Uchinokura, Phys. Rev. B 56, R12685 (1997)
A.C. Masset, C. Michel, A. Maignan, M. Hervieu, O. Toulemonde, F. Studer, B. Raveau, J. Hejtmanek, Phys. Rev. B 62, 166 (2000)
Y. Miyazaki, M. Onoda, T. Oku, M. Kikuchi, Y. Ishii, Y. Ono, Y. Morii, T. Kajitani, J. Phys. Soc. Jpn. 71, 491 (2002)
M. Shikano, R. Funahashi, Appl. Phys. Lett. 82, 1851 (2003)
W. Koshibae, K. Tsutsui, S. Maekawa, Phys. Rev. B 62, 6869 (2000)
G. Xu, R. Funahashi, M. Shikano, I. Matsubara, Y. Zhou, Appl. Phys. Lett. 80, 3760 (2002)
Y. Zhou, I. Matsubara, S. Horii, J. Shimoyama, K. Kishio, W. Shin, N. Izu, N. Murayama, J. Appl. Phys. 93, 2653 (2003)
P. Limelette, V. Hardy, P. Auban-Senzier, D. Jérome, D. Flahaut, S. Hébert, R. Frésard, Ch. Simon, J. Noudem, A. Maignan, Phys. Rev. B 71, 233108 (2005)
J. Sugiyama, C. Xia, T. Tani, Phys. Rev. B 67, 104410 (2003)
J. Sugiyama, J.H. Brewer, E.J. Ansaldo, H. Itahara, K. Dohmae, Y. Seno, C. Xia, T. Tani, Phys. Rev. B 68, 134426 (2003)
Q. Huang, B. Khaykovich, F.C. Chou, J.H. Cho, J.W. Lynn, Y.S. Lee, Phys. Rev. B 70, 134115 (2004)
J.G. Cheng, Y. Sui, H.J. Fu, Z. Lu, B. Wei, Z.N. Qian, J.P. Miao, Z.G. Liu, X.Q. Huang, R.B. Zhu, X.J. Wang, W.H. Su, J. Alloys. Compd. 407, 299 (2006)
S. Tajima, T. Tani, S. Isobe, K. Koumoto, Mater. Sci. Eng. B 86, 20 (2001)
J. Sugiyama, H. Itahara, T. Tani, J.H. Brewer, E.J. Ansaldo, Phys. Rev. B 66, 134413 (2002)
B.C. Sales, R. Jin, K.A. Affholter, P. Khalifah, G.M. Veith, D. Mandrus, Phys. Rev. B 70, 174419 (2004)
Y. Ren, private communication. The structural phase transition of Ca3Co4O9 at ∼400 K was recently confirmed by the measurements with the high-resolution XRD with synchrotron radiation in Argonne National Laboratory. The detailed structural refinements are in progress now
H.C. Nguyen, J.B. Goodenough, Phys. Rev. B 52, 8776 (1995)
W.F. Brinkman, T.M. Rice, Phys. Rev. 2, 4302 (1970)