通过晶格偶极触发电子关联实现热电与热敏双功能性
材料科学
2018-11-19 v2
摘要
建立强电子关联不仅有助于克服优化热电材料时的权衡限制，还能引入扩展传统热电应用视野的新功能。在此，我们证明了在具有载流子与有序排列晶格偶极之间电子关联的晶格畸变 SrNbxTi1-xO3 薄膜中，高热电和热敏功能共存。有效保留界面应变的原位生长 SrNbxTi1-xO3/SrTiO3 表现出跨平面电荷有序和轨道各向异性，如偏振依赖的近边 X 射线吸收精细结构所示。由此产生的库仑关联通过增大系统振动熵，更独立地调节载流子输运并增强塞贝克系数。在 SrNb0.2Ti0.8O3 (2.2 um)/SrTiO3 (100 um) 的体性能测量中，实现的最大热电功率因子超过 100 uWcm-1K-2，可与低温应用的最佳热电材料相媲美。此外，由晶格偶极引起的载流子散射的强温度依赖性引入了一种正温度依赖的热敏输运行为，其在 30 至 300 K 范围内具有大的电阻温度系数，这在传统热敏电阻中很少见。结合这两种功能极大地扩展了探索用于检测宽温度范围内温度和热扰动的新型焦耳传感器的视野。
引用
@article{arxiv.1707.04988,
title = {Realizing Thermoelectric and Thermistor Bi-functionalities via Triggering Electron Correlations with Lattice-dipole},
author = {Chen Jikun and Wang Jiaou and Xiao Jie and Ke Xinyou and Yajima Takeaki and Hao Feng and Chen Hongyi and Zhang Qihao and Jiang Yong and Chen Nuofu and Chen Lidong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.04988},
year = {2018}
}