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烧结温度对La0.9Sr0.1FeO3热电性能的影响
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN37[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]山东大学物理学院晶体材料国家重点实验室,济南250100
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973)项目(批准号:2007CB607504); 国家自然科学基金(批准号:50572052)资助的课题
中文摘要:

利用传统的固相反应分别在1250℃,1300℃,1350℃.烧结条件下制备出钙钛矿结构的La0.9Sr0.1FeO3陶瓷样品.样品的XRD粉末衍射结果显示不同烧结温度的La0.9Sr0.1FeO3陶瓷样品都是单相的正交结构,同时晶胞体积随着烧结温度的升高而减小.从样品的SEM结果看出,随着烧结温度的升高,晶粒逐渐变大,并且晶粒间的空隙逐渐减小,样品更加致密.在室温到800℃的测试温区,测试了样品的电阻率和Seebeck系数.系统的研究了不同烧结温度对样品热电性能的影响.结果表明,随着测试温度的升高,样品电阻率的变化都表现为半导体的行为,而高温下电阻率略有升高.通过拟合证明了La0.9Sr0.1FeO3陶瓷为绝热小极化子导电机理,但是在低温区和高温区的激活能不相同.在测试温区,样品的Seebeck系数为正值,表明样品的载流子为空穴.随着测试温度升高,Seebeck系数快速减小,然后达到一个饱和值.当温度高于600℃时,Seebeck系数略有增加.随着烧结温度的升高,电阻率减小,而Seebeck系数增大.因此烧结温度越高,功率因子越大,1350℃烧结的样品在727℃时得到最大的功率因子为90μW/K2m.

英文摘要:

Perovskite La0. 9Sr0. 1FeO3 ceramics have been synthesized at 1250℃ ,1300℃ and 1350℃ by the conventional solid-state reaction technique. From their crystal structures determined by powder X-ray diffraction,we found that the lattice volume decreases with increasing sintering temperature. The scanning electronic microscope (SEM) images of surface microstructures of the samples show that the average grain size increases with increasing sintering temperature. The electrical resistivity and Seebeck coefficient have been measured between room temperature and 800℃. At low temperatures,the electrical resistivity shows a semiconductivity-like behavior. With further increasing of temperature,the electrical resistivity slightly increases. An adiabatic hopping conduction mechanism of small-polarons is suggested from the temperature dependence of the electrical resistivity,which has different activation energies at low and high temperatures. The Seebeck coefficient rapidly decreases with increasing temperature,and reaches a saturation value about 600℃. With further increasing of temperature,the Seebeck coefficient slightly increases. With the increase of sintering temperature,the electrical resistivity decreases,while the Seebeck coefficient increases. Therefore,the power factor increases with increasing sintering temperature. The highest power factor of 90 μW /K2m was obtained at 727℃ for sample sintered at 1350℃.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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