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Lowering the thermal conductivity of Sr(Ti0.8Nb0.2)O3 by SrO and CaO doping: microstructure and thermoelectric properties

Jerič, Marja und de Boor, Johannes und Zavašnik, Janez und Čeh, Miran (2016) Lowering the thermal conductivity of Sr(Ti0.8Nb0.2)O3 by SrO and CaO doping: microstructure and thermoelectric properties. Journal of Materials Science, 51 (16), Seiten 7660-7668. Springer. doi: 10.1007/s10853-016-0048-8. ISSN 0022-2461.

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Offizielle URL: https://doi.org/10.1007/s10853-016-0048-8

Kurzfassung

Excess SrO and CaO were added to the Sr(Ti0.8Nb0.2)O3 thermoelectric material, which was structurally compensated by the formation of Ruddlesden–Popper-type planar faults with the compositions SrO and/or (Sr, Ca)O. Both types of doping significantly changed the original isotropic Sr(Ti0.8Nb0.2)O3 microstructure and resulted in the formation of lamellar Ruddlesden–Popper-type phases within the Sr(Ti0.8Nb0.2)O3 grains. Three-dimensional networks of single Ruddlesden–Popper-type faults were also observed in the Sr(Ti0.8Nb0.2)O3 for both types of doping. The combination of both structural features significantly lowered the thermal conductivity in comparison with Sr(Ti0.8Nb0.2)O3 due to the enhanced phonon scattering observed at the planar faults, which proves that introducing such defects is a promising method for lowering the thermal conductivity of the Sr(Ti0.8Nb0.2)O3 thermoelectric material. The highest figure of merit (ZT = 0.08) was achieved with CaO doping, since the significantly reduced thermal conductivity was accompanied by an increased power factor.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/108681/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Lowering the thermal conductivity of Sr(Ti0.8Nb0.2)O3 by SrO and CaO doping: microstructure and thermoelectric properties
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Jerič, MarjaDepartment for Nanostructured Materials, Jožef Stefan Institute, Ljubljana, Slovenia and Jožef Stefan Postgraduate School, Ljubljana, SloveniaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
de Boor, JohannesGerman aerospace center, Institute of materials research, Köln, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zavašnik, JanezCenter for Electron Microscopy and Analysis, Ljubljana, SloveniaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Čeh, MiranDepartment for Nanostructured Materials, Jožef Stefan Institute, Ljubljana, Slovenia and Center for Electron Microscopy and Analysis, Ljubljana, SloveniaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:20 Mai 2016
Erschienen in:Journal of Materials Science
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:51
DOI:10.1007/s10853-016-0048-8
Seitenbereich:Seiten 7660-7668
Verlag:Springer
ISSN:0022-2461
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Thermoelectric materials, microstructure, Sr(Ti0.8Nb0.2)O3
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Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Werkstoff-Forschung > Thermoelektrische Materialien und Systeme
Hinterlegt von: Yasseri, Mohammad
Hinterlegt am:01 Dez 2016 09:59
Letzte Änderung:13 Jun 2023 13:52

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