Fe掺杂对Bi2Sr2Co2Oy热电性能和自旋关联的影响

稀有金属材料与工程, 2007, 36(z2): 401-403.

Fe掺杂对Bi2Sr2Co2Oy热电性能和自旋关联的影响

许高杰 ^1, , 李亚丽 ^2, , 蒋俊 ^3, , 段雷 ^4, , 李志祥 ^5, , 王琴 ^6, , 李勇 ^7, , 崔平 ^8,

1.中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江,宁波,315040

2.中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江,宁波,315040;中国科学院固体物理研究所,材料物理重点实验室,安徽,合肥,230031

3.中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江,宁波,315040

4.中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江,宁波,315040;中国科学院固体物理研究所,材料物理重点实验室,安徽,合肥,230031

5.中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江,宁波,315040;中国科学院固体物理研究所,材料物理重点实验室,安徽,合肥,230031

6.中国科学院固体物理研究所,材料物理重点实验室,安徽,合肥,230031

7.中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江,宁波,315040;中国科学院固体物理研究所,材料物理重点实验室,安徽,合肥,230031

8.中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江,宁波,315040

关键词： Bi2Sr2Co2Oy , 热电性能 , 自旋关联

Effect of Fe Doping on the Thermoelectric Properties and Spin Correlation of Bi2Sr2Co2Oy

采用固相合成法制备出系列Fe掺杂的Bi2Sr2Co2Oy样品,并对样品进行XRD分析,电阻率(ρ)、热电势(S)和顺磁共振研究.结果表明:Fe掺杂浓度x≤0.3时样品基本为单相.Fe掺杂使体系的电阻率略微增大,热电势显著升高,这可能与Fe掺杂降低了空穴载流子浓度有关.Fe掺杂浓度x=0.05样品获得最大的功率因子(power factor,S2/ρ).顺磁共振结果显示,不掺Fe的样品有着较强的顺磁共振(ESR)信号,随着Fe含量的增加,ESR信号向低频方向移动,并逐渐宽化减弱直至消失.这表明Fe掺杂改变了体系的自旋关联状态,占据了Co位参与了Co-O-Co之间的自旋关联.研究结果表明合适的元素掺杂可以有效地调整体系的自旋关联状态,改善材料的热电性能.

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