Designing vacancy-filled Heusler thermoelectric semiconductors by the Slater-Pauling rule

半导体 材料科学 热电效应 价电子 空位缺陷 凝聚态物理 热电材料 价(化学) 电子结构 电子 热力学 光电子学 物理 量子力学
作者
Jiaqiang Zhang,Zirui Dong,Shi-Hua Tan,Yue Li,Jiye Zhang,Wenqing Zhang,Jun Luo
出处
期刊:Materials Today Energy [Elsevier BV]
卷期号:27: 101035-101035 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.mtener.2022.101035
摘要

Heusler alloys with six valence electrons per atom on average are Slater-Pauling semiconductors. The half-Heusler semiconductor exhibits excellent thermoelectric properties due to its specific electronic band structure. In this work, we report on the design and discovery of HfRu1+xSb-based semiconductors using the Slater-Pauling rule. According to the Slater-Pauling rule, the composition HfRu1.5Sb with 21 valence electrons is a stable semiconductor, agreeing well with our theoretical calculation. Experiments reveal that the HfRu1.6Sb sample is nearly an intrinsic semiconductor, which deviates slightly from the Slater-Pauling rule and theoretical calculation. Meanwhile, both p-type (x < 0.6) and n-type (x > 0.6) conductions can be realized in the HfRu1+xSb samples by adjusting the Ru content, and the thermoelectric properties of the HfRu1+xSb samples can be further improved by isoelectronic alloying on the Hf site with Ti. The dimensionless thermoelectric figure of merit zT of p-type HfRu1.4Sb semiconductor is ∼0.37 at 973 K, and the Ti0.9Hf0.1Ru1.4Sb sample reaches a zT value about 0.50 at 973 K, achieving an increase of 30%. Our work shows that more vacancy-filled Heusler semiconductors with tunable and promising thermoelectric properties could be designed based on the Slater-Pauling rule.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Lucas应助蔡继海采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
木木三发布了新的文献求助10
2秒前
银河打工人应助外星人采纳,获得10
2秒前
3秒前
瘦瘦友儿发布了新的文献求助10
7秒前
邵晓啸发布了新的文献求助10
7秒前
生动的若之完成签到 ,获得积分10
10秒前
搞怪静竹完成签到 ,获得积分10
10秒前
啾栖完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
15秒前
逆蝶发布了新的文献求助10
16秒前
BK2008完成签到,获得积分10
19秒前
黑妖发布了新的文献求助10
20秒前
勤劳凡雁发布了新的文献求助10
20秒前
zizhuo2完成签到,获得积分10
26秒前
xl²-B完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
Mry完成签到,获得积分10
28秒前
点击助我毕业关注了科研通微信公众号
28秒前
大方太清完成签到 ,获得积分10
29秒前
Aliquat_336发布了新的文献求助30
30秒前
郭惠智完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
pluto应助雨季佯采纳,获得10
32秒前
32秒前
monster0101完成签到 ,获得积分10
34秒前
黑妖发布了新的文献求助10
35秒前
Zz发布了新的文献求助10
35秒前
tough发布了新的文献求助10
35秒前
36秒前
伶俐绿柏完成签到 ,获得积分10
36秒前
蔡继海发布了新的文献求助10
38秒前
39秒前
ale完成签到,获得积分10
40秒前
41秒前
41秒前
科研通AI5应助Narcisa采纳,获得30
41秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mindfulness and Character Strengths: A Practitioner's Guide to MBSP 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3776783
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3322186
关于积分的说明 10209239
捐赠科研通 3037436
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666696
邀请新用户注册赠送积分活动 797627
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757959