Получение, структура и электрофизические свойства объемных нанокомпозитов на основе теллурида висмута тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Соклакова, Оксана Николаевна

• Соклакова, Оксана Николаевна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Соклакова, Оксана Николаевна

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСТВО: МАТЕРИАЛЫ, СВОЙСТВА, СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ (ОБЗОР)

1.1. Основные свойства термоэлектриков

1.1.1. Термоэлектрические явления и термоэлектрические материалы

1.1.2. Структура и свойства теллурида висмута

1.2. Термоэлектрическая эффективность и способы ее улучшения

1.2.1. Оптимизация свойств традиционных термоэлектрических материалов

1.2.2. Новые термоэлектрические материалы

1.3. Наноструктурированные термоэлектрические материалы

1.3.1. Физические причины повышения термоэлектрической эффективности наноматериалов

1.3.2. Термоэлектрические наноструктуры

1.3.3. Объемные термоэлектрические нанокомпозиты

1.4. Постановка задач исследования

ГЛАВА 2. ПОЛУЧЕНИЕ ОБРАЗЦОВ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Обоснование технологической схемы получения нанокомпозитов

2.2. Сольвотермально-микроволновой синтез наноразмерных порошков

2.3. Компактирование наноразмерных порошков методом горячего квазиизостатического прессования

2.4. Основные методы исследований

ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕНИЕ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ОБЪЕМНОГО НАНОКОМПОЗИТА НА ОСНОВЕ В12Те3

3.1. Получение и аттестация наноразмерного порошка В12Те3

3.2. Влияние давления и температуры горячего квазиизостатического прессования на микроструктуру объемного нанокомпозита на основе В12Те3

3.3 Определение активационного объема диффузии

ГЛАВА 4. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБЪЕМНОГО

НАНОКОМПОЗИТА НА ОСНОВЕ Bi2Te3

4.1. Зависимость удельного электрического сопротивления от среднего размера зерна

4.2 Определение типа, концентрации и Холловской подвижности носителей заряда

4.3 Температурная зависимость электропроводности

ГЛАВА 5. ПОЛУЧЕНИЕ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ОБЪЕМНОГО НАНОКОМПОЗИТА НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ Bi2Te3 -Si02

5.1. Получение и аттестация исходного наноразмерного порошка

5.2. Особенности микроструктуры нанокомпозита

5.3. Идентификация механизма электропроводности нанокомпозита

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение, структура и электрофизические свойства объемных нанокомпозитов на основе теллурида висмута»

ВВЕДЕНИЕ

Термоэлектрические материалы используются как при создании термогенераторных батарей, обеспечивающих прямое преобразование тепловой энергии в электрическую (эффект Зеебека), так и при создании различных холодильных устройств (эффект Пельтье). Общим недостатком, ограничивающим масштабное применение термоэлектрических материалов, является их сравнительно невысокая эффективность (низкая термоэлектрическая добротность). В настоящее время проблема повышения термоэлектрической добротности материалов решается по нескольким направлениям: оптимизация состава и свойств традиционных термоэлектрических материалов, поиск принципиально новых высокоэффективных термоэлектриков, разработка различных термоэлектрических наноструктур. Результаты исследований, выполненных в последнее время, позволяют предположить, что именно переход к наноструктурам (квантовые точки, наноусы, сверхрешетки, объемные нанокомпозиты) на основе или уже применяемых термоэлектрических материалов, или новых материалов, является наиболее перспективным способом повышения термоэлектрической добротности. В термоэлектрических наноматериалах повышение добротности может быть обеспечено с помощью различных физических механизмов, таких как уменьшение решеточной теплопроводности за счет рассеяния фононов на границах раздела наноматериала, приводящее к снижению его полной теплопроводности, изменение вида плотности состояний вблизи уровня Ферми в низкоразмерных структурах, повышающее термо-ЭДС и т.д. Среди существующих видов термоэлектрических наноматериалов, объемные нанокомпозиты являются наиболее перспективными с точки зрения возможного коммерческого использования, так как их можно получать в форме и с размерами, практически соответствующим применяемым сегодня в ветвях

термоэлектрических преобразователей традиционным моно- или поликристаллическим материалам, что позволяет минимизировать изменения существующих технологий изготовления термоэлектрических генераторов или холодильных устройств.

Разработка объемных нанокомпозитов на основе термоэлектриков, обладающих не только высокой эффективностью, но и воспроизводимыми свойствами, подразумевает комплексное решение нескольких, как физических, так и технологических задач, таких как выбор материала и вида нанокомпозита, выбор технологической схемы и определение оптимальных условий получения нанокомпозита, установление закономерностей изменения микро- и наноструктуры материала, определяющих поведение его электрических и тепловых свойств, одновременную оптимизацию электропроводности и теплопроводности и т.д.

Целью настоящей работы явилась разработка способов получения объемных термоэлектрических нанокомпозитов на основе как чистого теллурида висмута (основного термоэлектрического материала для низкотемпературных применений), так и на основе системы «полупроводник теллурид висмута - диэлектрик диоксид кремния», установление закономерностей изменения микро- и наноструктуры нанокомпозитов в зависимости от условий получения, идентификация особенностей в поведении электрофизических свойств нанокомпозитов.

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие основные задачи:

• Определены оптимальные условия получения объемных нанокомпозитов на основе чистого теллурида висмута.

• Установлены закономерности изменения зеренной структуры нанокомпозитов на основе чистого теллурида висмута в зависимости от температуры и давления горячего квазиизостатического прессования.

Идентифицированы особенности изменения электрических свойств объемных нанокомпозитов на основе чистого теллурида висмута с различным размером зерна, контролируемых условиями получения нанокомпозитов.

Разработан способ получения наночастиц «ядро-оболочка» В12Те3@8Ю2, предназначенных для получения объемного нанокомпозита с неоднородной электрической структурой. Установлен механизм электропроводности объемного нанокомпозита на основе системы В12Тез - 8Ю2.. Научная новизна

Определены оптимальные условия сольвотермально-микроволнового синтеза (давление, температура, продолжительность синтеза, состав реакционный среды) наноразмерного порошка чистого теллурида висмута и спекания на его основе с помощью горячего квазиизостатического прессования (давление и температура спекания в процессе горячего квазиизостатического прессования) объемного нанокомпозита.

Установлены закономерности изменения зеренной структуры (средний размер зерна, распределение зерен по размерам) образцов объемного нанокомпозита на основе чистого теллурида висмута в зависимости от температуры и давления горячего квазиизостатического прессования; на основании анализа полученных зависимостей активационного объема диффузионного процесса, ответственного за рост зерен при спекании, от давления прессования, установлено, что при последовательном увеличении давления происходит смена механизма диффузии, предположительно, от вакансионного к межузельному. Обнаружен размерный эффект в зависимости удельного электрического сопротивления от среднего размера зерна для образцов объемного нанокомпозита на основе чистого теллурида висмута;

анализ экспериментальных результатов в рамках модели Маядаса-Шатцкеса позволил получить оценку коэффициента отражения электронов от межзеренных границ, равную 0,7.

• На основе изучения эффекта Холла установлено, что основными носителями заряда в образцах объемного нанокомпозита на основе чистого теллурида висмута являются электроны; установлено, что зависимость Холловской подвижности носителей заряда от среднего размера зерна образцов нанокомпозита определяется двумя конкурирующими вкладами рассеяния носителей заряда - рассеянием на заряженных дефектах и рассеянием на межзеренных границах.

• Впервые синтезированы наночастицы «ядро-оболочка» В12Те3@8Ю2, используемые для получения объемного нанокомпозита; методами сканирующей зондовой микроскопии показано, что нанокомпозит на основе системы В12Те3 - 8Ю2 является неоднородным по электрическим свойствам и состоит из областей высокой проводимости (полупроводниковые области) и областей низкой проводимости (диэлектрические области); показано, что удельное электрическое сопротивление нанокомпозита возрастает с уменьшением температуры и в интервале температур 130-К300 К определяется туннельным механизмом.

Практическая значимость работы

Полученные в работе экспериментальные результаты могут быть использованы при разработке объемных нанокомпозитов, в том числе, обладающих повышенной термоэлектрической эффективностью за счет уменьшения решеточной теплопроводности.

Развиваемый при выполнении диссертационного исследования сольвотермально-микроволновой способ синтеза наноразмерных частиц может быть использован для получения исходного порошка,

предназначенного для создания функциональных и конструкционных наноструктурированных керамических и композиционных материалов.

Разрабатываемый подход получения наночастиц «ядро-оболочка» может быть использован для получения полифункциональных материалов. Основные положения, выносимые на защиту:

• Закономерности изменения микроструктуры объемного нанокомпозита на основе теллурида висмута в зависимости от давления и температуры горячего квазиизостатического прессования, обусловленные влиянием давления на самодиффузию атомов в процессе роста зерен нанокомпозита.

• Размерный эффект в изменении удельного электрического сопротивления объемного нанокомпозита на основе теллурида висмута в зависимости от среднего размера зерна, обусловленный рассеянием носителей заряда на межзеренных границах.

• Идентификация механизма туннельной проводимости объемного нанокомпозита на основе системы В12Тез - БЮ2.

Достоверность

• Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием взаимодополняющих экспериментальных методов исследования, воспроизводимостью экспериментальных результатов, полученных на большом количестве предварительно аттестованных образцов; хорошим количественным и качественным описанием обнаруженных экспериментальных закономерностей в рамках используемых физических моделей; получением физически обоснованных оценок некоторых величин, сделанных при анализе экспериментальных данных.

Связь работы с научными программами и темами

• Диссертационная работа выполнена на кафедре материаловедения и нанотехнологий Федерального государственного автономного

образовательного учреждения высшего профессионального образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» в рамках государственных контрактов № П178 «Высокоэффективные термоэлектрические композиционные наноматериалы на основе твердых растворов Bi-Te-Se и Bi-Te-Sb, полученные с использованием методов сольвотермального синтеза и холодного изостатического прессования», № 02.740.11.0399 «Проведение фундаментальных и прикладных научных исследований и совершенствование системы подготовки высококвалифицированных специалистов в рамках НОЦ «Керамические и композиционные материалы» (Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 - 2013 годы), а также при проведении исследований как победителя Всероссийского открытого Конкурса на стипендии Президента РФ для обучения и прохождения научной стажировки в зарубежных высших учебных заведениях и научных центрах на 2010/2011 учебный год. Апробация результатов работы

• Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих международных и российских конференциях: Международная научно-техническая конференция «Нанотехнологии функциональных материалов (НФМ2012)» (г. Санкт-Петербург, Россия, июнь 2012 г.); XIII Межгосударственный семинар «Термоэлектрики и их применения» (г. Санкт-Петербург, Россия, ноябрь 2012 г.); 18th International Conference on Composite Materials (Jeju, Korea, august, 2011), XIV Международный форум по термоэлектричеству (Москва, Россия, май 2011 г.).

Публикации

• По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 7 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Личный вклад автора

Все изложенные в диссертации результаты исследований получены соискателем лично, либо при его непосредственном участии. Личное участие автора в полученных результатах состоит в выполнении основного объема экспериментальных и теоретических исследований, изложенных в диссертационной работе, включающих: подготовку объектов исследования, проведение большого числа экспериментов, обработку результатов исследований и обсуждение полученных результатов, подготовку материалов для научных статей и докладов. Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных результатов, выводов и списка литературы из 132 наименований. Основная часть работы изложена на 144 страницах, содержит 82 рисунка и 2 таблицы.

ГЛАВА 1 ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСТВО: МАТЕРИАЛЫ, СВОЙСТВА, СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ (ОБЗОР)

1.1 Основные свойства термоэлектриков

1.1.2 Термоэлектрические явления и термоэлектрические материалы

Термин «термоэлектричество» был предложен Эрстедом [1]. Основными физическими эффектами, определяющими термоэлектрические явления, являются эффекты Зеебека, Пельтье и Томсона. Эти эффекты наблюдаются в проводниках (полупроводниках) и описывают взаимные превращения теплоты и энергии электрического тока в твердых телах при различных внешних условиях, определяемых либо градиентом температуры, либо электрическим током, либо одновременно и градиентом температуры и электрическим током.

Эффект Зеебека, открытый в 1821 г. (публикация с информацией об открытии появилась в 1823 г.), заключается в возникновении термоэлектродвижущей силы (термо-ЭДС) в цепи, состоящей из последовательно соединенных проводников, выполненных из различных материалов, причем контактные области материалов должны поддерживаться при различных температурах. Принципиальная схема для наблюдения эффекта Зеебека приведена на рис. 1.1.

1

--0-Г^^г

Рисунок 1.1- Принципиальная схема для наблюдения эффекта Зеебека (1 и 2 - контактирующие материалы, Тх - температура холодного спая, Тг-

температура горячего спая) 11

Величина, возникающая при эффекте Зеебека, термо-ЭДС определяется выражением

5 = а к (1.1)

где А Г = Тг - Тх - разность температур между горячим и холодным спаями и а¡2 - дифференциальная термо-ЭДС, определяемая выражением

Необходимо заметить, что выражение (1.1) справедливо в случае небольших величин А Т.

Основная причина возникновения термо-ЭДС заключается в том, что средняя кинетическая энергия носителей заряда в проводниках увеличивается при повышении температуры. В полупроводниках при повышении температуры также может увеличиваться и концентрация носителей заряда. Существующий градиент температур между горячим и холодным концами проводника вызывает диффузионный поток носителей заряда (в направлении от горячего конца проводника к холодному). В стационарном состоянии в разомкнутой цепи устанавливается перераспределение зарядов, приводящее к появлению внутреннего электрического поля, направленного против диффузионного потока носителей заряда.

Еще одна причина появления термо-ЭДС - фононное увлечение [3]. Этот эффект возникает из-за того, что в более нагретой части проводника увеличивается энергия тепловых колебаний кристаллической решетки (увеличивается число фононов). Фононы распространяются в сторону холодного конца, и при столкновении с электронами, передают им часть своей энергии. Одновременная передача части импульса фонона увлекает электроны в направлении распространения фононов. Соответствующее этому процессу перераспределение зарядов будет приводить к появлению дополнительной термо-ЭДС.

Эффект Зеебека положен в основу работы термоэлектрических генераторов.

Эффектом, обратным эффекту Зеебека, является эффект Пельтье, открытый в 1834 г. [4]. Работа термоэлектрических охлаждающих устройств основано именно на эффекте Пельтье. Эффект Пельтье заключается в том, что при пропускании электрического тока через контакт двух разнородных проводящих материалов этот контакт либо нагревается, либо охлаждается, в зависимости от направления прохождения тока, причем выделение тепла происходит в дополнение к выделению Джоулева тепла. Принципиальная схема для наблюдения эффекта Пельтье приведена на рис. 1.2.

Рисунок 1.2 - Принципиальная схема для наблюдения эффекта Пельтье (<2х_ поглощенная теплота, ()г- выделенная теплота)

Для объяснения эффекта Пельтье необходимо учитывать, что носители заряда, пришедшие из одного материала в другой, имеют избыток или недостаток энергии, и в результате перераспределения носителей заряда по уровням энергии, энергия носителей или повышается, или уменьшается. Выделение теплоты обусловлено передачей избытка энергии кристаллической решетке, поглощение теплоты - пополнением недостатка энергии за счет теплового движения решетки.

Выделяющаяся (или поглощаемая) теплота пропорциональна

»/Л __1 'ТГ - п-г _ 1Т

переносимому заряду аип ~ 712 \аЯ.е, где 21 2 1 -относительный коэффициент Пельтье.

В свою очередь, мощность тепловыделения (или теплопоглощение) в спае двух разнородных проводников будет определяться выражением

1

+

ж (1.3)

Таким образом, коэффициент Пельтье численно равен количеству теплоты, выделяющемуся на контакте двух разнородных проводников при прохождении через контакт единицы заряда.

Мощность теплоты Пельтье пропорциональна первой степени величины электрического тока (в отличие от эффекта Джоуля - Ленца, мощность тепловыделения которого пропорциональна квадрату силы тока). Именно поэтому поглощение сменяется тепловыделением (и наоборот) при смене направления тока.

Учитывая, что эффект Пельтье наблюдается при наличии неоднородности в виде границы двух проводящих сред, можно ожидать возникновения аналогичного явления и в неоднородном проводнике. Такой эффект называют объемным или распределенным эффектом Пельтье [5] и описывается выражением

(}<2< _с1я

(Зх (¡X . (1.4)

Третий термоэлектрический эффект - эффект Томсона - заключается в дополнительном выделении или поглощение тепла в проводнике с электрическим током, вдоль которого создан градиент температур. Эффект Томсона был теоретически предсказан в 1856 г. Томсоном [6], и затем экспериментально обнаружен в 1867 г.

Физическое объяснение эффекта Томсона заключается в том, что носители заряда в высокотемпературной области проводника обладают большей средней кинетической энергией, следовательно, переходя из этой области в область проводника с меньшей температурой, такие «горячие» носители будут отдавать излишек энергии кристаллической решетке, что приведет к нагреву проводника. В случае противоположного температурного градиента носители заряда из низкотемпературной области проводника с

14

меньшей средней кинетической энергией переходят в высокотемпературную область и поглощают энергию кристаллической решетки, что приводит к охлаждению проводника. На рис. 1.3 показана принципиальная схема для наблюдения эффекта Томсона.

Экспериментально установлено, что при прохождении электрического тока в проводнике, вдоль которого существует температурный градиент, в единице объема проводника выделяется, либо поглощается теплота, (в зависимости от направления градиента), причем мощность последней пропорциональна силе тока / и градиенту температуры | |

и Тг

£>г =Jfт\VTfa = J|т■c¡T = т^J^(T, -Тх)

О Г, , (1.5)

где т - коэффициент Томсона.

Выражение (1.5) справедливо, если коэффициент Томсона не зависит от температуры. Очевидно, что знак теплоты Томсона (поглощение или выделение) зависит от знака коэффициента г и относительного направления электрического тока и температурного градиента в проводнике. В замкнутой цепи, для которой направления температурного градиента одинаковы, а направления электрического тока противоположны, коэффициента Томсона определяется выражением г = т2 - Т/, где т2 и т/ - коэффициенты Томсона для каждой ветви цепи.

1

Рисунок 1.3 - Принципиальная схема для наблюдения эффекта Томсона (1 и 2 - контактирующие материалы, поглощенная теплота, Тх-температура холодного спая, Тг - температура горячего спая)

Рассмотренные эффекты являются основными термоэлектрическими

эффектами, но не единственными. Подробное описание, классификацию всех термоэлектрических эффектов можно найти в энциклопедическом труде [7].

Простейшие термоэлектрические устройства для охлаждения (эффект Пельтье) и генерирования электрического тока (эффект Зеебека) приведены на рис. 1.4 [8]. Они состоят их соединенных полупроводников п- и р-типа проводимости. Если электрический ток течет от полупроводника я-типа к полупроводнику /7-типа, то носители заряда, удаляясь от рабочего контакта, уносят с собой тепло, охлаждая сам рабочий контакт. При нагревании же рабочего элемента в цепи возникает электрический ток в результате такого же согласованного движения носителей заряда. Эффективность работы термоэлектрических устройств зависит в первую очередь от эффективности используемого термоэлектрического материала.

а Ь

Рисунок 1.4 - Термоэлектрические устройства для охлаждения (а) и генерирования электрического тока (б) [8]

Для определения эффективности термоэлектрических материалов используют термоэлектрическую добротность 2Т, которая является безразмерной величиной и определяется формулой Иоффе [9]

= (1.6) л

где о - электропроводность, Я - термо-ЭДС, к — теплопроводность материала и Т- средняя (рабочая) температура.

Часто вместо величины 2Т используют просто величину 2, которая имеет размерность обратной температуры; ее также называют термоэлектрической добротностью.

Выражение (1.6) показывает, что эффективный термоэлектрический материал должен одновременно обладать высокой удельной электропроводностью, большой величиной термо-ЭДС и низкой теплопроводностью. Существенно, что термо-ЭДС и электропроводность зависят только от электронных свойств материалов. Часто эти две величины объединяют в так называемый фактор мощности

Р= аБ2 . (1.7)

В свою очередь, теплопроводность материала определяется двумя вкладами - электронным и решеточным.

Металлы имеют большую электропроводность, но, как следствие этого, и большую теплопроводность (за счет электронного вклада) и низкое значение термо-ЭДС. В отличие от металлов, полупроводники и диэлектрики характеризуются высоким значением термо-ЭДС и небольшим электронным вкладом в общую теплопроводность, но низкой удельной электропроводностью, что в итоге не позволяет получить в таких материалах значительного фактора мощности. Лучшими . термоэлектрическими материалами, обладающими оптимальным сочетанием, электропроводности, теплопроводности и термо-ЭДС, оказываются сильно легированные

полупроводники или полуметаллы (оптимальная концентрация носителей

10 1 заряда~10 см").

На рис. 1.5 приведены значения термоэлектрической добротности 1 для наиболее распространенных термоэлектрических материалов [10], а на рис. 1.6 - температурные зависимости безразмерной термоэлектрической добротности ZГ для практически применяемых и перспективных термоэлектрических материалов [11]. Из этих рисунков видно, что, во-первых, безразмерная термоэлектрическая добротность даже для лучших

материалов не превышает 2, а во-вторых, ZГ для многих материалов экстремально зависит от температуры.

Температурная зависимость 2Т с появлением максимума при определенной температуре позволяет выбрать наиболее эффективный термоэлектрический материал для конкретных рабочих температур. В зависимости от рабочих температур, термоэлектрические материалы условно подразделяют на три группы: низкотемпературные (интервал температур ~273-Н573 К, основные материалы - халькогениды висмута и сурьмы), среднетемпературные (-673^873 К, теллуриды свинца, германия и олова) и высокотемпературные (873 К и выше, кремниево-германиевые сплавы).

О 500 1000 Т, °С

ю-2

« -

Я I и: V о ^

5 N 5. г^

5 § 10~3

<и 2 сг, —

о о Я ю

Г- ~

10-

• _ Bio.S8Sbo.l2

в В12Тег,75ео.з

АёРЬ185ЬТе2о

............. 2Т=2

2Г = 1

81Се

-гт = 0,1 ^

5гТ1О,8К,ЬО,2ОЗ(30)

•_I

500

1000

7". К

500

Рисунок 1.5 - Термоэлектрическая добротность типичных термоэлектрических материалов [10]

Даже лучшие термоэлектрические материалы на основе полупроводниковых соединений висмут-сурьма, висмут-теллур, кремний-германий имеют термоэлектрическую добротность 2Т, близкую к единице. Низкое значение добротности обуславливает низкое значение коэффициента полезного действия самих термоэлектрических устройств, что ограничивает

применение существующих сегодня термоэлектрических материалов.

2,0 ¿V 1.5

1,0

0.5

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Т. К

Рисунок 1.6 - Температурные зависимости ZT для практически применяемых и перспективных термоэлектрических материалов [11]

1.1.3 Структура и свойства теллурида висмута

Теллурид висмута Bi2Te3 и сплавы на его основе являются основными материалами для низкотемпературных термоэлектрических применений. Их свойства обобщены в нескольких монографиях и обзорных статьях [8, 12-14]. Ниже приведены краткие сведения о кристаллической структуре и свойствах теллурида висмута.

Теллурид висмута имеет ромбоэдрическую структуру с пространственной группой симметрии R3m с параметрами aR = 10,477 Á и aR = 24°9'32 . Ромбоэдрическая элементарная ячейка Bi2Te3 приведена на рис. 1.8.

Схематически структуру теллурида висмута представляют в виде

квинтетов - набора 5 атомных слоев, перпендикулярных оси симметрии

третьего порядка (в гексагональной элементарной ячейке эта ось совпадает с

кристаллографической осью «с»). На каждую гексагональную элементарную

ячейку приходится 3 квинтета. Атомы каждого слоя в квинтете имеют

19

плоскую гексагональную решетку. Атомные слои в квинтете чередуются в следующей последовательности

-Те(1)-В1-Те(2)-В1-Те(1)-.

Часто для описания структурных особенностей теллурида висмута используют гексагональную элементарную ячейку с параметрами а = 4,3835 ± 0,0005 А и с = 30,487 ± 0.001 А.

Рисунок 1.8 - Ромбоэдрическая элементарная ячейка теллурида висмута [12]

В квинтете атомы Те(2) имеют в качестве ближайших соседей 6 атомов В1 (по 3 атома из каждого соседнего слоя). Атом же Те(1) с одной стороны связан с тремя атомами В1, а с противоположной стороны - с тремя атомами Те(1). В квинтете атомы каждого последующего слоя расположены над центрами треугольников, образованных атомами в предыдущем слое, таким образом формируя плотную гексагональной упаковку.

Структура отдельного квинтета в теллуриде висмута представлена на рис. 1.9.

Рисунок 1.9 - Расположение атомных слоев в отдельном квинтете

структуры Bi2Te3 [12]

С точки зрения особенностей химической связи, теллурид висмута относится к соединениям со смешанным типом связи, так как химическая связь между атомами в квинтетах и между самими квинтетами существенно различается. Именно, в квинтетах химические связи Bi - Те(2) и Bi - Те(1) имеют в основном ковалентный характер с незначительной долей ионной связи. Химическая связь ответственная соединение квинтетов,

является слабой Ван-дер-Ваальсовой связью. В силу слабости Ван-дер-Ваальсовой связи кристаллы теллурида легко скалываются по плоскости (0001).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Соклакова, Оксана Николаевна, 2013 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Fourier J. Sur quelques nouvelles experiences thermoelectriques [Text] / J. Fourier, H. Oersted // Ann. Chim. Phys. -1823. -№ 24. -P. 375-389.

2. Seebeck H. Magnetische Polarisation der Metalle und Erze durch Temperatur Differenz. - Abhandl [Text] / H. Seebeck // Königl. Akad. Wiss. Berlin, Phys. Kl. -1825 .-S 265-373.

3. Гуревич Л.Э. Термоэлектрические свойства проводников [Текст] / Л.Э. Гуревич // ЖЭТФ. -1946. -Том 16. -№3. -С.193-228.

4. Peltier M. Nouvelles experiences sur la caloricité des courants électriques [Text] / M. Peltier // Ann. Chimie Phys. - 1883. -No. -P.371-386.

5. Баранский П.И. Объемно-градиентный эффект Томсона [Текст] / П.И. Баранский // ФТТ. -1960. -Том.2. -№ 3. -С. 445-457.

6. Thomson W. On thermo-electric currents in the linear conductors of crystalline substance [Text] / W. Thomson // Trans. Roy. Soc. Edinburg. -1857. -Vol.21, -part 1.- P.153-159.

7. Анатычук Л.И. Физика термоэлектричества [Текст] / Л.И. Анатычук // Т. 1, Украина, г. Черновцы, изд-во «Букрек». -2008. - 388 с.

8. Шевельков A.B. Химические аспекты создания термоэлектрических материалов [Текст] / A.B. Шевельков //Успехи химии. - 2008. - Т 77. -№ 1. -с. 3-21.

9. Ioffe A.F. Semiconductor thermoelements and thermoelectric cooling [Text] / A.F. Ioffe // Infosearch Ltd. -London. -1957.

10. Дмитриев A.B. Современные тенденции развития физики термоэлектрических материалов [Текст] / А. В. Дмитриев, И.П. Звягин //УФН. - 2010. - Т.180. № 8. - с. 821-838.

11. Tritt Т. М. Thermoelectric materials, phenomena, and applications: a bird's eye view [Text] / T.M. Tritt, M.A. Subramanian // MRS Bulletin. - 2006. - Vol. 31. -pp. 188-198.

12. Гольцман Б.М. Полупроводниковые термоэлектрические материалы на основе Bi2Te3 [Текст] / Б.М. Гольцман, В.А. Кудинов, И.А. Смирнов. М. // Наука. - 1972. - 320 с.

13. Булат Л.П. Термоэлектрическое охлаждение [Текст] / Л.П. Булат // Текст лекций. - СПб.: СпбГУНиПТ. -2002. - 147 с.

14. Rowe D. М. CRC handbook of thermoelectric [Text] / D. M. Rowe // CRC Press LLC.-1995.-P. 666.

15. Gelbstein Y. High performance n-type PbTe-based materials for thermoelectric applications [Text] / Y. Gelbstein, Z. Dashevsky, M.P. Dariel//Physica В 363.-2005. - pp. 196 -205.

16. Mahan G. D. J. Figure of merit for thermoelectric [Text] / G. D. J. Mahan // Appl. Phys. -1989. -65. -Pp. 1578 -1583.

17. Akimov B. A. Carrier transport and non-equilibrium phenomena in doped PbTe and related materials [Text] / B. A. Akimov, A. V. Dmitriev, D. R. Khokhlov, L. I. Ryabova // Phys. Stat. Sol. -1993. -Vol. 137. -No. 1. -Pp. 9 -55.

18. Немов С.А. Примесь таллия в халькогенидах свинца: методы исследования и особенности [Текст] / С.А. Немов, Ю.И. Равич // УФН. -168. -1998. - с. 817-842.

19. Heremans J. P. Enhancement of thermoelectric efficiency in PbTe by distortion of the electronic density of state [Text] / J. P. Heremans, V. Jovovic, E. S. Toberer, A. Saramat, K. Kurosaki, A. Charoenphakdee, S. Yamanaka, G. J. Snyder. // Science. -321. -2008. -pp. 554 - 557

20. Nolas G. S. Recent developments in bulk thermoelectric Materials [Text] / G. S. Nolas, J. Poon, M. Kanatzidis // MRS Bulletin. - 2006. - Vol. 31. - pp. 199205.

21. Braun D.J. Ternary arsenides with LaFe4Pi2-type structure [Text] / D.J. Braun, W.Jeitschko // J. Solid State Chem. -1980. -Vol. 32. -pp. 357-363.

22. Nolas G.S. Skutterudites: a phonon-glass-electron crystal approach to advanced thermoelectric energy conversion applications [Text] / G.S .Nolas, D.T. Morelli,

T.M. Tritt // Annu. Rev. Mater. Sei. - 1999. -29. -89 - 116.

23. Уэллс А. Структурная неорганическая химия [Текст] /А. Уэллс // Москва. - 1987. -408 с.

24. Kishimoto К. Preparation and thermoelectric properties of sintered iodine-containing clathrate compounds Ge38Sb8I8 and Sn38Sb8l8 [Text] /К. Kishimoto, S. Arimura, T. Koyanagi // Appl. Phys. Lett. -2006. -88. -222115.

25. Bentien A. Transport properties of composition tuned a- and /?-Eu8Gai<5-xGe3o+x [Text] / A. Bentien, V. Pacheco, S. Paschen, Y. Grin, F. Steglich // Phys. Rev. B. -2005.-71.-165206.

26. Caillat T. Preparation and thermoelectric properties of semiconducting Zn4Sb3 [Text] / T. Caillat, J.-P. Fleurial, A. Borshchevsky // J. Phys. Chem. Solids. -1997. -58.-1119- 1125.

27. Bile D. Electronic transport properties of PbTe and AgPbmSbTe2+m systems [Text] / D. Bile, S.D. Mahanti, M.G. Kanatzidis // Phys. Rev. B. -2006. -74. -125202.

28. Snyder G.J. Disordered Zinc in Zri4Sb3 with Phonon Glass, Electron Crystal Thermoelectric Properties [Text] / G.J. Snyder, M. Christensen, E. Nishibori, T. Caillat, B.B. Iversen // Nature Mater. -2004. -3. -458-463.

29. Miller G.J. In Chemistry, Structure, and Bonding of Zintl Phases and Ions [Text] / G.J. Miller // (Ed. S.M.Kauzlarich). -VCH, New York. -1996. -P. 1.

30. Ogut S. Band gap and stability in the ternary intermetallic compounds NiSnM (M= Ti,Zr,Hf): a first-principles study [Text] / S. Ogut, K.M. Rabe // Phys. Rev. -B. -1995.-51.-10443 -10453.

31. Katsuyama S. Thermoelectric properties of half-Heusler alloys Zri.xYxNiSn!_ ySby. [Text] / S. Katsuyama, R. Matsuo, M. Ito // J. Alloys Compd. -2007. -428. -252-256.

32. Brown S.R. Improved thermoelectric performance in Ybi4Mni-xZnxSbn by the reduction of spin-disorder scattering [Text] / S.R. Brown, S.M. Kauzlarich, F. Gascoin, G.J. Snyder // Chem. Mater. -2006. -18. -1873.

33. Vineis C.J. Nanostructured thermoelectrics: big efficiency gains from small features [Text] / C.J. Vineis, A. Shakouri, A. Majumdar, M.G. Kanatzidis // Advanced Materials. - 2010. - Vol 22. - pp. 3970-3980.

34. Pichanusakorn P. Nanostructured thermoelectric [Text] / P. Pichanusakorn, P. Bandaru // Material Science and Engineering R. - 2010. - Vol. 67. - pp. 19-63.

35. Lim P.N. Synthesis and processing of nanostructured thermoelectric materials [Text] / P.N. Lim, S. Maleksaeedi, H. Xie, P.C. Yu,,B.Y. Tay // SIMTech Technical Reports. - 2011. - Vol. 12. No 3. - 98-104.

36. Ji. X. Solution chemical synthesis of nanostructured thermoelectric materials [Text] / X. Ji, T.M. Tritt, X. Zhao, J.W. Kolis // Journal of the South Carolina Academy of Science. - 2008. -Vol. 6. -No 2. - pp. 1-9.

37. Hanifehpour Y. Lu3+/Yb3+ and Lu3+/Er3+ co-doped antimony selenide nanomaterials: synthesis, characterization, and electrical, thermoelectrical, and optical properties [Text] / Y. Hanifehpour, S. W. Joo, B.-K. Min // Nanöscale Research Letters. - 2013. -Vol. -141.- p.1-8.

38. Ma Y. Enhanced thermoelectric figure-of-merit in p-type nanostructured bismuth antimony tellurium alloys made from elemental chunks [Text] / Y. Ma, Q. Hao, B. Poudel, Y. Lan, B. Yu, D. Wang, G. Chen, Z. Ren // Nano Letters. - 2008. -Vol.-8.-pp. 2580-2584.

39. CaoY.Q. Nanostructuring and improved performance of ternary Bi-Sb-Te thermoelectric materials [Text] / Y.Q. Cao, T.J. Zhu, X.B. Zhao, X.B. Zhang, J.P. Tu //Appl. Phys. A. - 2008. -Vol. 92. - pp. 321-324.

40. Minnich A.J. Bulk nanostructured thermoelectric materials: current research and future prospects [Text] / A.J. Minnich, M.S. Dresselhaus, Z.F. Ren. G. Chen // Energy and Environmental Science. -2009. -Vol. 2. -pp. 466-479.

41. Liu W. Recent advances in thermoelectric nanocomposites [Text] / W. Liu, X. Yan, G. Chen, Z. Ren // Nano Energy. -2012. -Vol. 1. -pp. 42-56.

42. Foos E. E. Synthesis and characterization of nanocrystalline bismuth telluride [Text] / E. E. Foos, R.M. Stroud, A.D. Berry // Nano Letters. - 2001. - Vol. 1. -

No 12. -pp. 693-695.

43. Zhang S. Thermoelectric nanocomposites - a new paradigm [Text] / S. Zhang, J. He // Journal of the South Carolina Academy of Science. -2008. -Vol. 6. -No. 2. -pp. 14-19.

44. Chatterjee K. Synthesis and characterization of an electro-deposited polyaniline-bismuth telluride nanocomposite — a novel thermoelectric material [Text] / K. Chatterjee, A. Suresh, S. Ganguly, K. Kargupta, D. Banerjee // Mater. Character. -2009. -Vol. 60. -pp. 1597-1601.

45. Zheng J.-C. Recent advances on thermoelectric materials [Text] / J.-C. Zheng // Front. Phys. China. -2008. -Vol.3. -No.3. -pp. 269-279.

46. Sootsman J. R. New and old concepts in thermoelectric materials [Text] / J. R. Sootsman, D. Y. Chung, M. G. Kanatzidis // Angew. Chem. Int. Ed. -2009. -Vol. 48.-pp. 8616-8639.

47. Li Y. Synthesis of micro/nanostructured p-type Bi0.4Sbi.6Te3 and its thermoelectrical properties [Text] / Y. Li, J. Jiang, G. Xu, W. Li, L. Zhou, Y. Li, P. Cui // Journal of Alloys and Compounds. -2009. -Vol. 480. -pp. 954-957.

48. Zhu T.-J. Bulk nanostructured thermoelectric materials: preparation, structure and properties [Text] / T.-J. Zhu, Y.-Q. Cao, Q. Zhang, X.-B. Zhao // Journal of Electr. Mater. - 2010. -Vol. 39. -No. 9. - pp. 1990-1995.

49. Humphrey T. E. Reversible thermoelectric nanomaterials [Text] / T. E. Humphrey, H. Linke // Phys. Rev. Lett. -2005. -Vol. 94. - pp. 096601-1 - 0966014.

50. Bottner H. Aspects of thin-film superlattice thermoelectric materials, devices, and applications [Text] / H. Bottner G. Chen, R. Venkatasubramanian // MRS Bulletin. - 2006. -Vol. 31. -pp. 211-217.

51. Rao A. M. Properties of nanostructured one-dimensional and composite thermoelectric materials [Text] / A. M. Rao, X. Ji, T. M.Tritt // MRS Bulletin. -2006.-Vol. 31.-pp. 218-223.

52. Chai Z. Synthesis of polycrystalline nanotubular Bi2Te3 [Text] / Z. Chai, Z.

Penga, С. Wang, H. Zhang // Materials Chemistry and Physics. -2009. - Vol. 113. - pp. 664-669.

53. Hicks L.D. Effect of quantum-well structures on the thermoelectric figure of merit [Text] / L.D. Hicks, M.S. Dresselhaus // Phys. Rev. B. -1993.-Vol. 47. -No 19.-pp. 727-731.

54. Пул Ч. Нанотехнологии [Текст] / Ч. Пул, Ф. Оуэне. //М.: Техносфера. 2004. - 328 с.

55. Harman Т.С. Quantum Dot Superlattice Thermoelectric materials and devices [Text] / T.C. Harman, P. Taylor, M.P. Walsh, B.E. La Forge // Science. - 2002. -Vol. 297.-pp. 2229-2232.

56. Harman T.C. Thermoelectric quantum-dot superlattices with high ZT [Text] / T.C. Harman, D.L. Spears, M.P. Walsh // J. Electron. Mater. Lett. - 1999. - Vol 28. - pp. L1-L5.

57. Harman T.C. High thermoelectric figures of merit in PbTe quantum wells [Text] / D.L. Spears, M.J. Manfra // J. Electron. Mater. - 1996. - Vol. 25. - p. 1121 -1127.

58. Mingo N. Thermoelectric figure of merit and maximum power factor in III-V semiconductor nanowires [Text] / N. Mingo // Appl. Phys: Lett. - 2006. - Vol.88, -pp. 2652 -2655.

59. Vining C.B. Thermoelectric properties of pressure-sintered Si0,8Ge0)2 thermoelectric alloys [Text] / C.B. Vining, W. Laskow, J.O. Hanson,R.R. Van der Berk, P.D. Gorsuch // J. Appl. Phys. -1991. -Vol. 96. -No. 8. - pp. 4333-4340.

60. Tritt T.M. Holey and unholey semiconductors [Text] / T.M. Tritt // Science. -1999. - Vol. 283. - pp. 804 - 805.

61. Lee S.-M. Thermal conductivity of Si-Ge superlattices [Text] / S.-M. Lee, D.G. Cahill, R. Venkatasubramanian // Appl. Phys. Lett. - 1997. - Vol. 88. - pp. 14981503.

62. Zhang Q. Suppression of grain growth by additive in nanostructured p-type bismuth antimony tellurides [Text] / Q. Zhang, Qi. Zhang, S. Chen, W. liu, K.

Lukas, X. Yan, Hengzhi Wang, Dezhi Wang, C. Opeil, G. Chen, Z. Ren // Nano Energy.-2012.-Vol. l.-pp. 183-189.

63. Koch C.C. Nanostructured materials. Processing, properties and potential applications [Text] / C.C. Koch // Noyes Publications, William Andrew Publishing, Norvich, New York, USA. -2002. -P.619.

64. Fang Z. Z. Synthesis, sintering, and mechanical properties of nanocrystalline cemented tungsten carbide - a review [Text] / Z. Z. Fang, X. Wang, T. Ryu, K. S. Hwang, H.Y. Sohn // Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials. -2009. -Vol. 27.-pp. 288-299.

65. Groza J.N. Nanosintering [Text] / J.N. Groza //Nanostructured materials. -1999. -Vol. 12. -pp. 987-992.

66. Kapylou A. V. Effect of compacting pressure, powder degassing and thermobaric treatment on densification and properties of nanocrystalline titanium nitride [Text] / A. V. Kapylou, V. S. Urbanovich, R. A. Andrievski, D. A. Kuznetsov, A. V. Nohrin, P. Klimczyk // Processing and Application of Ceramics. -2009. -Vol. 3. -No. 3. - pp. 161-166.

67. Stanciu L.A. Effects of heating rate on densification and grain growth during field-assisted sintering of a-Al203 and MoSi2 powders [Text] / L.A. Stanciu, V.Y. Kodash, J.R. Groza // Metallurgical and materials transactions A. -2001. -Vol. 32A. -pp.2633 - 2638.

68. Czepelak M. Fabrication of nano-structured materials by high-pressure sintering [Text] / M. Czepelak, M. Staszewski, A. Wrona, M. Lis, M. Osadnik // Archives of Materials Science and Engineering. -2008. - Vol. 30. -No. 2. - pp. 109-112.

69. Demazeau G. Solvothermal processes: a route to the stabilization of new materials [Text] / G. Demazeau // J. Mater. Chem.-1999. - Vol. 9. - pp.15-18.

70. Byrappa K. Hydrothermal technology for nanotechnology [Text] / K. Byrappa, T. Adschiri // Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials. -2007.-Vol. 53.-pp. 117-166.

71. Zeng H. Bimagnetic core/shell FePt/Fe304 nanoparticles [Text] / H. Zeng, J. Li, Z. L. Wang, J. P. Liu, and S. Sun // Nano Letters. -2004. -Vol. 4. -No. 1. - pp. 187-190. Ё

72. Ge Z. Thermal transport in Au-core polymer-shell nanoparticles [Text] / Z. Ge, Y. Kang, T. A. Taton, P. V. Braun, D. G. Cahill // Nano Letters. -2005. - Vol. 5. -No. З.-рр. 532-535.

73. Jacobsohn L. G. Preparation and characterization of rare earth doped fluoride nanoparticles [Text] / L. G. Jacobsohn, C. J. Kucera, T. L. James, К. B. Sprinkle, J. R. DiMaio, B. Kokuoz, B. Yazgan-Kukouz, T. A. DeVol, J. Ballato // Materials. -2010. -Vol. З.-рр. 2053-2068.

74. Sounderya N. Use of core/shell structured nanoparticles for biomedical applications [Text] / N. Sounderya, Y. Zhang // Recent Patents on Biomedical Engineering. -2008. -Vol. 1. -No. 1. - pp. 34-42.

75. Khvostantsev L. G. Toroid type high-pressure device: history and prospects [Text] / L. G. Khvostantsev, V.N. Slesarev, V.V. Brazhkin // High Pressure Research. -2004. -Vol. 24. -No. 3. -pp. 371-383.

76. Батавин B.B. Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур [Текст] / В.В. Батавин, Ю.А. Концевой, Ю.В. Федорович // Москва: Радио и связь. -1985. - 264 с.

77. Матвеев А.Н. Молекулярная физика [Текст] / А.Н. Матвеев // Учеб. для физ. спец. вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк. -1987. - 360 с.

78. Рамбиди Н.Г. Физические и химические основы нанотехнологий [Текст] / Н.Г. Рамбиди, А.В.Березкин //М.: ФИЗМАТЛИТ. -2008. - 456 с.

79. Кристиансен Дж. Теория превращений в металлах и сплавах. Ч. 1. Термодинамика и общая кинетическая теория [Текст] /Дж. Кристиансен // М.: Мир. - 1978. - 806 с.

80. Х.В. Zhao, Y.H. Zhang, Х.Н. Ji. Solvothermal synthesis of nano-sized LaxBi(2_ X)Te3 thermoelectric powders //Inorg. Chem. Commun. 7 (2004) 386-388.

81. Deng Y. Solvothermal preparation and characterization of nanocrystalline Bi2Te3 powder with different morphology [Text] / Y. Deng, X.S. Zhou, G.D. Wei, J. Liu, C.W. Nan, S.J. Zhao // J. Phys. Chem. Solids. -2002. -63. -2119-2122.

82. Xu Y. Hydrothermal synthesis of single-crystalline Bi2Te3 nanoplates [Text] / Y. Xu, Z. Ren, W. Ren, G. Cao, K. Deng, Y. Zhong // Mater. Lett. -2008. -62. -4273-4265.

83. Zhao X.B. Effect of solvent on the microstructures of nanostructured Bi2Te3 prepared by solvothermal synthesis [Text] / X.H. Ji, Y.H. Zhang, B.H. Lu. // J. Allows. Compd. -2004. -368. -349-352.

84. Zhao X.B. Hydrothermal synthesis and microstructure investigation of nanostructured bismuth telluride powder [Text] / X.B. Zhao, X.H. Ji, Y.H. Zhang, G.S. Cao, J.P. Tu // Appl. Phys. A: Mater. Sei. Process. -2005. -80. -1567-1571.

85. Humphreys F.J. Recrystallization and related annealing phenomena [Text] / F.J. Humphreys, M. Hatherly // ELSEVIER Ltd The Boulevard, Langford Lane Kidlington, Oxford OX5 1GB, UK. -2004. - p. 574.

86. Zhou B. Microwave-assisted synthesis of nanocrystalline Bi2Te3 [Text] / B. Zhou, Y. Zhao, L. Pu, J.-J. Zhu // Materials Chemistry and Physics. -2006. -96. -192-196.

87. Jiang Y. Bi2Te3 nanostructures prepared by microwave heating [Text] / Y. Jiang, Y.-J. Zhu // Journal of Crystal Growth. -2077. -306. -351- 355.

88. Wang Z. Synthesis and characterization of Bi2Te3 nanotubes by a hydrothermal method [Text] / Z. Wang, F.-Q. Wang, H. Chen, H.-J. Yu, X.-Y. Jian // Journal of Allows and Compounds. -2010. -492. -150-153.

89. Deng Y. Organic-assisted growth of bismuth telluride nanocrystals [Text] / Y. Deng, C.-W. Nan, G.-D. Wei, L. Guo, Y.-H. Lin // Chemical Physics Letters. -2003.-374.-410-415.

90. Deng Y. Fabrication of bismuth telluride nanotubes via a simple solvothermal process [Text] / Y. Deng, C.-W. Cui, N.-L. Zhang, T.-H. Ji, Q.-L. Yang, L. Guo // Solid State Communications. -2006. -138. -111-113.

91. Deng Y. Bi2Te3-Te nanocomposite formed by epitaxial growth of Bi2Te3 sheets on Te rod [Text] / Y. Deng, C.-W. Cui, N.-L. Zhang, T.-H. Ji, Q.-L. Yang, L. Guo //Journal of Solid State Chemistry. -2006. -179. -1575-1580.

92. Deng Y. A novel approach to Bi2Te3 nanorods by controlling oriented attachment [Text] / Y. Deng, C.-W. Nan, L. Guo // Chemical Physics Letters. -2004. -383. -572-576.

93. Ji X. Solution-chemical syntheses of nano-structured Bi2Te3 and PbTe thermoelectric materials [Text] / X. Ji, B. Zhang, T.M. Tritt, J.W. Kolis, A. Kumbhar // Journal of Electronic materials. -2007. -Vol. 36. -No 7. -721-726.

94. Liu K. Preparation and characterization of nanostructured Bi2Se3 and Sn0.5-Bi2Se3 [Text] / K. Liu, J. Wang, H. Liu, D. Xiang // Rare metals. -2009. -Vol. 28. -No. 2. -p.112-116.

95. Salavati-Niasari M. Hydrothermal preparation and characterization of basedalloy Bi2Te3 nanostructure with different morphology [Text] / M. Salavati-Niasari, M. Bazarganipour, F. Davar // Journal of Alloys and Compounds. -2010. -489. -530-534.

96. Kim J.-J. Hydrothermal synthesis of Bi2Te3 nanowires through the solid-state interdiffusion of Bi and Te atoms on the surface of Te nanowires [Text] / J.-J. Kim, S.-H. Kim, S.-W. Suh, D.-U. Choe. B.-K. Park, J.-R. Lee, Y.-S. Lee // Journal of Crystal Growth. -2010. -312. -3410-3415.

97. Zhou L. Influence of NaOH on the synthesis of Bi2Te3 via a low-temperature aqueous chemical method [Text] / L. Zhou, X. Zhang, X. Zhao, T. Zhu, Y. Qin// J. Mater Sei. -2009. -44. -3528-3532.

98. Liu C.-J. Improvement of thermoelectric power factor of hydrothermally prepared Bi0.5Sbi.5Te3 compared with its solvothermally prepared counterpart [Text] / C.-J. Liu, G.-J. Liu, C.-W. Tsao, Y.-J. Huang // Journal of Electronic Materials. -2009. -Vol. 38. -No. 7. -1499-1503.

99. Yao Q. Microwave-assisted synthesis and characterization of Bi2Te3 nanosheets and nanotubes [Text] / Q. Yao, Y. Zhu, L. Chen, Z. Sun, X. Chen //

Journal of Alloys and Compounds. -2009. -481. -91-95.

100. Xu Y. Aqueous chemical synthesis of nanoscale Bi2(Te,Se)3 and (Bi,Sb)2Te3 thermoelectric compounds [Text] / Y. Xu, Z. Ren, W. Ren, K. Deng, Y. Zhong // Materials Letters. -2008. -62. -763-766.

101. Zhang H.T. Characterization of nanocrystalline bismuth telluride (Bi2Te3) synthesized by a hydrothermal method [Text] / H.T. Zhang, X.G. Luo, C.H. Wang, Y.M. Xiong, S.Y. Li, X.H. Chen // Journal of Crystal Growth. -2004. -265. -558562.

102. Kozhemyakin G.N. Thermoelectric properties of nanocrystalline solid solutions of bismuth and antimony chalcogenides [Text] / G.N. Kozhemyakin, R.S. Erofeev, A.N. Parashchenko, O.N. Ivanov, D.A. Kolesnikov, O.N. Maradudina // Crystallography reports. - 2012. - Vol. 57. - No7. - pp. 939-942.

103. Гегузин Я.Е. Физика спекания [Текст] / Я.Е. Гегузин // М.: Наука. -1984. -312 с.

104. Диффузия по границам зерен и фаз [Текст] / Пер. с англ. Б.Б. Страумала; под ред. JI.C. Швиндлермана // М.: Машиностроение. -1991. - 448 с.

105. Curtin H.R. Effect on pressure on the intermetallic diffusion on silver in lead [Text] / H.R. Curtin, D.L. Decker, H.B. Vanfleet // Phys. Rev. B. -1965. -Vol. 139.-No 5a.-pp. A1552 - A1557.

106. Buescher B.J. Temperature-dependent activation volumes of sekf-diffusion in cadmium [Text] / B.J. Buescher, H.M. Gilder, N. Shea // Phys. Rev. B. -1973. -Vol. 7. -No 6. -pp. 2261-2268.

107. Sursaeva V. Microstructure evolution during normal grain growth under high pressure in 2-D aluminium foils [Text] / V. Sursaeva, S. Protasova, W. Lojkowski, J. Jun // Textures and Microstructures. -1999 -Vol. 32. -pp. 175-185.

108. Lojkowski W. The structure of intercrystalline interfaces [Text] / W. Lojkowski, H.-J. Fecht // Progress in Materials Science. - 2000. - Vol. 45. -No. 5. -6.-pp. 339-568.

109. Aziz M. J. Pressure and Stress Effects on Diffusion in Si [Text] / M. J. Aziz // Defect and Diffusion Forum. -1998. -Vols. 153-155. -pp. 1-10.

110. Park H. Effect on hydrostatic pressure on dopant diffusion in silicon [Text] / H. Park, K.S. Jones, J.A. Slinkman, M.E. Law // J. Appl. Phys. -1995. -Vol. 78. -No. 6.-pp. 3664-3670.

111. Butrymovicz D.B. Diffusion in cooper and cooper alloys [Text] / D.B. Butrymovicz, J.R. Manning, M.E. Read // J. Phys. Chem. -1973. -Vol. 2. - No. 3. -pp. 643-655 .

112. Колобов Ю.Р. Диффузионно-контролируемые процессы на границах зерен и пластичность металлических поликристаллов [Текст] / Ю.Р. Колобов //М.: Наука.-1998.- 184 с.

113. Марадудина О.Н. Характеризация объемного наноструктурированного материала на основе Bi2Te3, приготовленного микроволново-сольвотермальным синтезом и горячим изостатическим прессованием [Текст] / О.Н. Марадудина // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». -2012. - Т. -113. - № 9 - с. 121-126.

114. Марадудина О.Н. Получение и свойства объемного наноструктурного материала на основе термоэлектрика Bi2Te3 [Текст] / О.Н. Марадудина, Р.А. Любушкин, В. Лойковски, О.Н. Иванов // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». -2011. - Т. 97. - № 5 - с. 49-54.

115. Ivanov O.N. Nanostructural thermoelectric materials obtained by solvothermal synthesis and hot isostatic pressure [Text] / O.N. Ivanov, W. Lojkowski, R.A. Lyubushkin, O.N. Maradudina // Научные ведомости БелГУ, Серия: Математика, Физика. - 2012. - Т. 130. - № 11. - с. 134-139.

116. Maradudina O.N. Preparation of nanocrystalline Bi2Te3 via microwave-solvothermal synthesis and hot isostatic pressure [Text] / O.N. Maradudina, R.A.Lyubushkin, W.Lojkowski, O.N. Ivanov // Journal of thermoelectricity. -2013. -№3. - pp. 17-21.

117. Любушкин P.A. Получение термоэлектрического наноматериала на основе твердого раствора (Bi, Sb)2Te3 [Текст] / P.A. Любушкин, О.Н. Марадудина, О.Н. Иванов, В.В. Сирота // Ф1П ФИП PSE. - 2010.-Т.8. - № 3. -с. 271-275.

118. Марадудина О.Н. Получение и исследование наноструктурированных термоэлектрических материалов на основе твердых растворов Bi-Te-Sb [Текст] / О.Н. Марадудина, Р.А.Любушкин, О.Н. Иванов // Труды международной научно-технической конференции (НФМДО). - 2010. -с. 438-440.

119. Соклакова О.Н. Особенности наноструктуры и электрофизических свойств объемного нанокмпозита на основе В12Тез [Текст] /О.Н. Соклакова // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». -2013. - Т. -114. - № 10 - с. 121-126.

120. Перспективные материалы. Структура и методы исследования.чеб. пособие [Текст] /Под. Ред. Д.Л. Мерсона //ТГУ, МИСиС. 2006. - 536 с.

121. Андриевский P.A. Наноструктурные материалы [Текст] /P.A. Андриевский, A.B. Рагуля // М.: Академия. 2005. - 192 с.

122. Колосов С.А. Транспортные явления в крупнозернистых поликристаллах CdTe [Текст] / С.А. Колосов, Ю.В. Клевков, А.Ф. Плотников // Физика и техника полупроводников. -2004. -Т.8. -№ 3. - с. 305-309.

123. Гридчин В.А. Рассеяние носителей заряда на границах кристаллитов в пленках поликристаллического кремния [Текст] / В.А. Гридчин, В.М. Любимский, А.Г. Моисеев // Физики и техника полупроводников. -2005. -Т.39. -№ 2. - с. 208-213.

124. Mayadas A.V. Electrical-resistivuty model for polycrystalline films: the case of arbitrary reflection at external surfaces [Text] / A.V. Mayadas, M. Shatzkes //Phys. Rev. В.- 1970.-Vol. 1.-No. 4.-pp. 1382-1388.

125. Булат Л.П. Влияние рассеяния на границах на теплопроводность наноструктурированного полупроводникового материала на основе твердого

раствора BixSb2-xTe3 [Текст] / Л.П. Булат, И.А. Драбкин, В.В. Каратаев, В.Б. Освенский, Д.А. Пшенай-Северин // ФТТ. - 2010. - Т. 52. -№ 9.-е. 17121716.

126. Павлов П.В. Физика твердого тела [Текст] / П. В. Павлов, А. Ф. Хохлов. -М.: 2000.-494 с.

127. Вейс А.Н. Ширина запрещенной зоны и тип оптических переходов на пороге межзонного поглощения в твердых растворах на основе теллурида висмута [Текст] / А.Н. Вейс, Л.Н. Лукьянова, В.А. Кутасов // ФТТ. - 2012. -Т. 54. -№ 11.-е. 2051-2057.

128. Dou Y.C. Enhanced thermopower and thermoelectric performance through energy filtering of carriers in (Bi2Te3)o.2(Sb2Te3)o.8 bulk alloy embedded with amorphous Si02 nanoparticles [Text] / Y.C. Dou, X.Y. Qin, D. Li, L.L. Li, Т.Н. Zou, Q.Q. Wang // J. Appl. Phys. -2013. -Vol. 114. -pp.

129. Булат Л.П. Влияние туннелирования на термоэлектрическую эффективность объемных наноструктурированных материалов [Текст] / Л.П. Булат, Д.А. Пшенай-Северин // ФТТ. -2010. - Т. 52. -№ 3. - с. 452-458.

130. Калинин Ю.Е. Физические свойства нанокомпозитов металл-диэлектрик с аморфной структурой [Текст] / Ю.Е. Калинин, А.В. Ситников, О.В. Стогней // Альтернативная энергетика и экология. -Т. 12. -№ 56. -с. 59-71.

131. Золотухин И.В. Новые направления физического материаловедения [Текст] / Золотухин И.В., Калинин Ю.Е., Стогней О.В. // Учебное пособие -Воронеж: Издательство Воронежского государственного университета. -2000. - 360 с.

132. Sheng P. Hopping conductivity in granular metals [Text] / P. Sheng, B. Abeles, Y. Arie // Phys. Rev. Lett. - 1973. - Vol. 31. - No. 1. - pp. 44-47.