基于 Python 接口在 300-800 K 温区同时测量塞贝克系数与热导率的仪器

我们利用 Python 自动化制备并表征了用于高温同时测量塞贝克系数(S)与热导率($\kappa$)的仪器。$\kappa$ 的测量采用基于稳态的傅里叶热传导定律。并行热导技术用于热损失测量。引入薄膜加热器和绝缘加热器底座可最小化热损失,并使达到高温更为容易。S 的测量采用差分法。相同的热电偶用于测量 S 测量中的温度与电压。同时也考虑了热电偶温度依赖的 S。简单设计、小尺寸、轻重量使该仪器更为稳健。制作样品台的所有部件在市场上均易获得,并可根据用户需求更换。该仪器可在 300 $-$ 800 K 温度范围内测量各种尺寸和形状的样品。该仪器使用不同类别的样品进行了验证,如镍、钆、Fe$_{2}$VAl 和 LaCoO$_{3}$。研究了从 $\sim$ $-$20 到 $\sim$600 $\mu$V/K 的宽范围 S 以及从 $\sim$1.1 到 $\sim$23.5 W/m-K 的 $\kappa$。测得的 S 和 $\kappa$ 值与已报道数据吻合良好。