单根银纳米线的温度依赖性热电性质

研究了单个高纯度单晶银纳米线（Ag NWs）的电导率 $\sigma$、热导率 $\lambda$ 和 Seebeck 系数 $S$ 作为温度 $T$ 的函数，范围介于 $1.4\,\mathrm{K}$ 和室温（RT）之间。在 Ag NWs 的热电表征之后进行了透射电子显微镜观察，以便将其输运性质与结构数据相关联。确定了晶体结构、表面形貌以及扭折和孪晶的罕见出现。与块体材料相比讨论了 Ag NWs 的热电性质：相对于铂测量的 $S_{\mathrm{Ag,Pt}}(T)$ 与块体一致，而 $\sigma(T)$ 和 $\lambda(T)$ 显示出相对于块体降低的值。后者均显著受由增加的表面积体积比引起的表面散射主导。通过降低 $T$，电子平均自由程大大超过 NW 的 $150\,\mathrm{nm}$ 直径，从而观察到从扩散输运到准弹道一维输运的转变。这项工作的一个重要结果是 Lorenz 数 $L(T)$ 被证明与表面散射无关。相反，$L(T)$ 的特征由材料的纯度决定。此外，$\sigma(T)$ 和 $L(T)$ 可以用银的块体 Debye 温度来描述。