Browsing by Author "Piskorz, Witold"

Now showing 1 - 1 of 1

Access status: Open Access ,
Wpływ składu chemicznego, lokalnego nieporządku oraz charakteru wiązań chemicznych na ruchliwość jonów miedzi i właściwości transportowe materiałów termoelektrycznych o strukturze tetraedrytu
(Data obrony: 2025-01-10) Kapera, Krzysztof
Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Tetraedryt (antymonowa siarkosól miedzi) jest obiecującym materiałem termoelektrycznym typu p z uwagi na jego niskie przewodnictwo cieplne oraz umiarkowanie wysoki współczynnik mocy. Jednym z ograniczeń tetraedrytu przy konstrukcji generatora termoelektrycznego jest brak modyfikacji pozwalających na występowanie przewodnictwa typu n. W tej rozprawie przeprowadzono obliczenia kwantowomechaniczne by zgłębić tetraedryt domieszkowany magnezem oraz litem w luki strukturalne o pozycjach Wyckoffa 6b i 24g, Li/MgxCu12Sb4S13 (0 ≤ x ≤ 3). Wyniki entalpii tworzenia pokazują, że wprowadzenie Mg w lukę 6b, oraz Li w luki 6b oraz 24g jest korzystnie energetycznie. Domieszki w pozycjach 6b oraz 24g inaczej wpływają na drgania atomów Cu(12e), a także różnią się stopniem wywołanego lokalnego nieporządku w strukturze. Analiza topologii gęstości elektronowej klasyfikuje tetraedryt jako zamkniętopowłokowy materiał jonowy o umiarkowanym stopniu kowalencyjności. Dodatek domieszek zwiększa wewnętrzne naprężenia strukturalne i obniża stabilność. Obliczone elektronowe struktury pasmowe pokazują, że dla x > 1.0 (dla Mg) oraz x > 2.0 (dla Li) tetraedryt staje się przewodnikiem typu n. Wyniki nie są całkowicie rozstrzygające czy struktury o takim poziomie zdomieszkowania będą wystarczająco stabilne by synteza materiałów powiodła się, co powinno być rozstrzygnięte eksperymentalnie.