Аннотация
В настоящее время большое количество работ посвящено изучению термоэлектрических материалов. Интерес к таким материалам, как халькогениды переходных металлов, появился сравнительно недавно благодаря их слоистой структуре. Ярким представителем таких материалов является дисульфид молибдена, который был изучен в данной статье. Этот материал, обладая высоким коэффициентом Зеебека, имеет низкую электропроводность, что ограничивает его термоэлектрическое применение. Поэтому нашей задачей являлось выявить, как повлияет на электропроводность дисульфида молибдена добавление металлического материала с высокой электропроводностью. В качестве металлического материала мы использовали низший сульфид молибдена Mo2S3. Свойства этого материала были также нами изучены и приведены в данной работе. Исследуемые композитные материалы имели в своем составе 3 и 6 % Mo2S3. Для проведения исследования была создана установка для измерения термоЭДС, конструкция которой приведена в данной статье. Также мы измерили температурные характеристики сопротивления. Совокупность наших измерений позволила нам оценить фактор мощности композитных материалов. В данной работе мы показали, что добавление металлической фазы повлияло на фактор мощности материала, при этом для каждого температурного диапазона по-своему. Так, наибольшее влияние Mo2S3 было отмечено на температурном участке от 72 до 150 °С, где для 3 % композитного материала наблюдалось увеличение в два раза, а для 6 % – в четыре раза.
Ключевые слова: термоэлектрические материалы, халькогениды переходных металлов, дисульфид молибдена, сульфид молибдена III, термоЭДС, термоэлектрическая добротность, фактор мощности, электропроводность
Список литературы
1. Phonon thermal conductivity of monolayer MoS2 and nanoribbons / X. Liu, G. Zhang, Q.-X. Pei, Y.-W. Zhang // Applied Physics Letters. – 2012. – Vol. 103, iss. 13. – P. 133113–1–133113–5.
2. Дмитриев А.В., Звягин И.П. Современные тенденции развития физики термоэлектрических материалов // Успехи физических наук. – 2010. – Т. 180, № 8. – С. 821–838. – doi: 10.3367/UFNr.0180.201008b.0821.
3. Huang W., Da H., Liang G. Thermoelectric performance of MX2 (M=Mo,W; X=S,Se) monolayers // Journal of Applied Physics. – 2013. – Vol. 113, iss. 10. –
P. 104304–1–104304–7.
4. Doping effect on thermoelectric properties of MoS2 [Electronic resource] / H. Guo, T. Yang, P. Tao, Z. Zhang. – 2013. – URL: http://arxiv.org/pdf/1212.3394.pdf (accessed 20.12.2014).
5. Guha Thakurta S.R., Dutta A.K. Electrical conductivity, thermoelectric power and hall effect in p-type molybdenite (MoS2) crystal // Journal of Physics and Chemistry of Solids. – 1983. – Vol. 44, iss. 5. – P. 407–416.
6. Калихман В.Л., Уманский Я.С. Халькогениды переходных металлов со слоистой структурой и особенности заполнения их бриллюэновой зоны // Успехи физических наук. – 1972. – Т. 108, вып. 3. – С. 503–528. – doi: 10.3367/UFNr.0108.197211d.0503.
7. Guo H., Yang T., Zhang Z. High pressure effect on structure, electronic, and thermoelectric properties of MoS2 // Journal of Applied Physics. – 2013. – Vol. 113, iss. 1. – 013709–1–013709–7.
8. Structure and electronic properties of MoS2 nanotubes / G. Seifert, H. Terrones, M. Terrones, G. Jungnickel, T. Frauenheim // Physical Review Letters. – 2000. – Vol. 85, iss. 1. – P. 146–149.
9. Федоров В.Е. Халькогениды переходных тугоплавких металлов. Квазиодномерные соединения. – Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1988. – С. 147–150.
10. Kirby R.D., Fagerquist R.L. Metastable conduction states in Mo2S3: pulse conductivity and thermoelectric power // Physical Review B. – 1988. – Vol. 38,
iss. 6. – P. 3973–3985.
