声子玻璃 - 电子晶体热电笼合物：实验与理论
材料科学
2014-06-06 v1
摘要
I 型笼合物化合物因在寻找高效热电材料方面的潜力而引起了极大关注。这些化合物构成了由纳米级十四面体（14 面体）和十二面体（12 面体）组成的网状笼结构，其中周期表中的第 1 或第 2 族元素作为所谓的“ rattling”客体原子被包裹其中。值得注意的是，尽管这些化合物具有结晶立方结构，但根据十四面体中 rattling 客体原子的状态，它们在整个温度范围内表现出类玻璃的声子热导率。此外，这些化合物显示出异常的类玻璃比热和太赫兹频率声子动力学，提供了一个显著的宽峰，几乎与在拓扑无序非晶材料或结构玻璃中观察到的所谓玻色峰（Boson peak）相同。在表现出这些类玻璃特性的化合物中实现了高效的热电效应。近十年来，大量关于 I 型笼合物化合物的实验工作已发表，包括衍射实验、热学和光谱实验，以及基于热和电子输运的实验。这些构成了本文基于近十年进展的原始素材。本文的主题不仅从物理学角度，而且从开发高效热电材料的实际问题角度，都涉及有趣的现象。本综述介绍了对 I 型笼合物化合物的广泛实验调查，并回顾了对这些材料中观察到的特殊热学和动力学性质的理论解释。
引用
@article{arxiv.1402.5756,
title = {Phonon-glass electron-crystal thermoelectric clathrates: Experiments and theory},
author = {Toshiro Takabatake and Koichiro Suekuni and Tsuneyoshi Nakayama and Eiji Kaneshita},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.5756},
year = {2014}
}
备注
51pages, 43 figures