银纳米颗粒的电输运与热电性质
介观与纳米尺度物理
2019-08-21 v1
摘要
通过对用油胺、三辛基膦和/或聚乙烯吡咯烷酮合成、Scherrer尺寸在15.1 nm至33.4 nm之间的表征良好的Ag纳米颗粒在5 K至300 K温度范围内的电阻率研究,发现了随着晶粒尺寸减小,德拜温度降低、剩余电阻率升高以及电子-声子耦合常数增大。值得注意的是,与块体Ag相比,15.1 nm颗粒的德拜温度降低了约36%。引人注目的是,块体Ag的塞贝克系数中常见的声子曳引峰在这些纳米颗粒中转变为谷或声子曳引极小值,并且在油胺和三辛基膦诱导的纳米颗粒中,随着晶粒尺寸减小逐渐受到抑制并移向更低温度。相反,在三辛基膦诱导的纳米颗粒中它出现在更高温度。在具有不同形状的油胺-聚乙烯吡咯烷酮诱导的纳米颗粒中,观察到125 K至215 K之间的宽驼峰、270 K附近电阻率的斜率变化以及172 K附近塞贝克系数中的额外类谷特征。它们归因于电子和声子的空间限制、变化的势垒高度、金属纳米颗粒与表面活性剂之间不同的电荷转移机制、增强的无序度(晶界、表面原子比例增加、表面活性剂基体及其他缺陷),从而导致其整体电子与声子相互作用的修正。最后,还评估了它们的热电功率因子。
引用
@article{arxiv.1908.07339,
title = {Electrical transport and thermoelectric properties of silver nanoparticles},
author = {Vikash Sharma and Gunadhor Singh Okram},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.07339},
year = {2019}
}
备注
11 pages, 4 figure with 3 others in appendix