Structural and Thermoelectric Properties of Nanostructured Nominally Stoichiometric Pb1−xBixTe Prepared by Mechanical Alloying

Falkenbach, Oliver und Loeh, Marc O. und Wiegand, Christoph W. und Schmitz, Andreas und Hartung, David und Koch, Guenter und Klar, Peter J. und Müller, Eckhard und Schlecht, Sabine (2017) Structural and Thermoelectric Properties of Nanostructured Nominally Stoichiometric Pb1−xBixTe Prepared by Mechanical Alloying. Journal of Electronic Materials. Springer. doi: 10.1007/s11664-017-5607-5. ISSN 0361-5235.

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Kurzfassung

We have investigated the influence of substituting bismuth for lead in lead telluride. The material was nanostructured by mechanical alloying and compacted via short-term sintering or hot pressing. Synthesis of samples with substitution up to 6 at.% bismuth was carried out twice to ensure reproducibility. All relevant thermoelectric transport parameters were measured in a wide temperature range from 123 K or 173 K to 773 K. Two different techniques for measuring the electrical conductivity and Seebeck coefficient were used, one at low and the other at high temperature. Higher bismuth content of 4 at.% to 6 at.% was found to result in the best thermoelectric properties, with maximum ZT value of about 0.7 at 723 K for 4.0 at.% bismuth. The structure was examined in detail via x-ray diffraction analysis, Raman spectroscopy, and transmission electron microscopy. A key feature of the microstructure was the inhomogeneous distribution of bismuth in the lead telluride matrix and the occurrence of bismuth-rich regions on the nanoscale, related to remarkably increased carrier concentration and mobility.

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https://elib.dlr.de/115154/

Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

Structural and Thermoelectric Properties of Nanostructured Nominally Stoichiometric Pb1−xBixTe Prepared by Mechanical Alloying

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Falkenbach, Oliver	Institute for Inorganic and Analytical Chemistry, Justus-Liebig-University, Giessen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Loeh, Marc O.	Institute for Inorganic and Analytical Chemistry, Justus-Liebig-University, Giessen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wiegand, Christoph W.	Institute for Inorganic and Analytical Chemistry, Justus-Liebig-University, Giessen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Schmitz, Andreas	Institute of Materials Research, German Aerospace Center (DLR), Cologne, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hartung, David	Institute of Experimental Physics I, Justus-Liebig-University, Giessen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Koch, Guenter	Institute for Inorganic and Analytical Chemistry, Justus-Liebig-University, Giessen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Klar, Peter J.	institute of experimental physics i, justus-liebig-university gießen, heinrich-buff-ring 16, 35392 gießen, germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Müller, Eckhard	german aerospace center, institute of materials research, köln, germany and justus liebig university giessen, institute of inorganic and analytical chemistry, 35392 giessen, germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Schlecht, Sabine	institute of inorganic and analytical chemistry, justus-liebig-university gießen, heinrich-buff-ring 58, 35392 gießen, germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

31 Mai 2017

Erschienen in:

Journal of Electronic Materials

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

DOI:

10.1007/s11664-017-5607-5

Verlag:

Springer

ISSN:

0361-5235

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

Thermoelectric materials, Compacting methods, Temperature Treatment, Raman spectroscopy

HGF - Forschungsbereich:

Energie

HGF - Programm:

Speicher und vernetzte Infrastrukturen

HGF - Programmthema:

Thermische Energiespeicher

DLR - Schwerpunkt:

Energie

DLR - Forschungsgebiet:

E SP - Energiespeicher

DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):

E - Thermochemische Prozesse (Speicher) (alt)

Standort:

Köln-Porz

Institute & Einrichtungen:

Institut für Werkstoff-Forschung > Thermoelektrische Materialien und Systeme

Hinterlegt von:

Yasseri, Mohammad

Hinterlegt am:

22 Nov 2017 10:22

Letzte Änderung:

02 Nov 2023 14:38

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