Eu掺杂对Ca3Co4O9磁性、电输运和热电性质的影响

低温物理学报 , 2015, 37(5): 359-363.

Eu掺杂对Ca3Co4O9磁性、电输运和热电性质的影响

魏鑫健 ^1, , 冯长沙 ^2, , 郗传英 ^3, , 凌浪生 ^4, , 方军 ^5,

1.中国科学院合肥物质科学研究院,强磁场科学中心,合肥230031

2.中国科学院合肥物质科学研究院,强磁场科学中心,合肥230031

3.中国科学院合肥物质科学研究院,强磁场科学中心,合肥230031

4.中国科学院合肥物质科学研究院,强磁场科学中心,合肥230031

5.中国科学院合肥物质科学研究院,强磁场科学中心,合肥230031

关键词： Ca3-xEuxCo4O9 , 热电性质 , 自旋熵 , 电子关联

THE EFFECT OF Eu DOPING ON THE MAGNETIC, ELECTRICAL TRANSPORT, AND THERMOELECTRIC PROPERTIES OF Ca3Co4O9

Keywords： Ca3-xEuxCo4O9 , thermoelectric properties , spin entropy , electron correlation

采用固相反应法制备了单相的Ca3-xEuxCo4O9(x=0.00,0.10,0.20,0.30)系列多晶样品,并系统地研究了其磁性、电输运和热电性质.结果表明,随着Eu掺杂浓度的增加,亚铁磁转变逐渐消失,低温导电机制由热激活半导体转变为二维变程跳跃;热电势也随着掺杂量x而增加,当x增加到0.2时热电势在低温呈现陡然的上翘,导致热电优值(ZT)大幅度增加.我们将低温热电势行为归结于两个方面的原因:一是三价Eu3+离子替换二价Ca2+引起载流子浓度减小,导致电子关联效应增强;二是掺杂破坏磁有序引起自旋熵的增加.

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Eu掺杂对Ca3Co4O9磁性、电输运和热电性质的影响

THE EFFECT OF Eu DOPING ON THE MAGNETIC, ELECTRICAL TRANSPORT, AND THERMOELECTRIC PROPERTIES OF Ca3Co4O9

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