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Neutron diffraction and thermoelectric properties of indium filled InxCo4Sb12 (x = 0.05, 0.2) and indium cerium filled Ce0.05In0.1Co4Sb12 skutterudites

Sesselmann, Andreas J. und Klobes, Benedikt und Dasgupta, Titas und Gourdon, Oliver und Hermann, Raphael P. und Müller, Eckhard (2015) Neutron diffraction and thermoelectric properties of indium filled InxCo4Sb12 (x = 0.05, 0.2) and indium cerium filled Ce0.05In0.1Co4Sb12 skutterudites. Physica Status Solidi (A) - Applications and Materials Science. Wiley. doi: 10.1002/pssa.201532589. ISSN 1862-6300.

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Kurzfassung

The thermoelectric properties on polycrystalline single (In) and double filled (Ce, In) skutterudites are characterized between 300 and 700 K. Powder neutron diffraction measurements of the skutterudite compositions InxCo4Sb12 (x = 0.05, 0.2) and Ce0.05In0.1Co4Sb12 as a function of temperature (12–300 K) were carried out, which gives more insight into the structural data of single and double-filled skutterudites. Results show that due to the annealing treatment, a Sb deficiency is detectable and thus verifies defects at the Sb lattice site of the skutterudite. Furthermore, we show by electron microprobe analysis that a considerable amount of indium is lost during synthesis and post-processing for the single indium filled samples, but not for the double cerium and indium skutterudite sample. In our experiments, the double-filled skutterudite is superior to the single-filled skutterudite composition due to a higher charge carrier density, a comparable lattice thermal resistivity, and a higher density of states effective mass. Furthermore, we obtained a significantly higher Einstein temperature for the double-filled skutterudite composition in comparison to the single-filled species, which reflects the high sensitivity due to filling of the void lattice position within the skutterudite crystal.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/100148/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Neutron diffraction and thermoelectric properties of indium filled InxCo4Sb12 (x = 0.05, 0.2) and indium cerium filled Ce0.05In0.1Co4Sb12 skutterudites
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Sesselmann, Andreas J.German Aerospace Center, Institute of Materials Research, Köln, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Klobes, BenediktJuelich Centre for Neutron Science und P. Gruenberg Inst. PGI, JARA-FIT, FZ Juelich, 52425NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dasgupta, TitasDepartment of Metallurgical Engineering and Materials Science, Indian Institute of Technology Bombay, Mumbai 400076, IndiaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gourdon, OliverLos Alamos National Laboratory, LANSCE, New Mexico 87545, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hermann, Raphael P.Peter Grünberg Institut and Jülich Centre for Neutron Science, JARA-FIT, Forschungszentrum Jülich GmbH, D-52425 Jülich, Germany and Faculte des Sciences, Universite de Liege, B-4000, Liege, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Müller, EckhardGerman Aerospace Center, Institute of Materials Research, Köln, Germany and Justus Liebig University Giessen, Institute of Inorganic and Analytical Chemistry, 35392 Giessen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:15 Oktober 2015
Erschienen in:Physica Status Solidi (A) - Applications and Materials Science
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1002/pssa.201532589
Verlag:Wiley
ISSN:1862-6300
Status:veröffentlicht
Stichwörter:neutron diffraction; Sb deficiency; skutterudites; thermoelectrics
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Antriebssysteme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L ER - Engine Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Turbinentechnologien (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Werkstoff-Forschung > Thermoelektrische Materialien und Systeme
Hinterlegt von: Zabrocki, Dr. Knud
Hinterlegt am:30 Nov 2015 09:36
Letzte Änderung:03 Nov 2023 08:13

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