Дослідження структурних, термодинамічних та енергетичних характеристик твердого розчину ZrNi1-xRhxSn

Анотація

Досліджено особливості кристалічної та електронної структур, термодинамічні та енергетичніхарактеристики напівпровідникового твердого розчину ZrNi_1-xRh_xSn. Показано, що у сполуці ZrNiSn одночасно існують два види структурних дефектів донорної природи, які породжують у забороненій зонідві донорні зони з різною енергією іонізації: а) донорна зона ɛ_D¹, утворена у результаті часткового, до~ 1 %, зайняття атомами Ni позиції 4а атомів Zr (механізм «апріорного легування») та глибока донорназона ɛ_D², утворена у результаті часткового зайняття атомами Ni тетраедричних пустот (Vac). Заміщення вZrNi_1-xRh_xSn у позиції 4с атомів Ni на Rh генерує структурні дефекти акцепторної природи та породжує узабороненій зоні домішкову акцепторну зону ɛ_A, що поряд з існуванням у напівпровіднику донорних зон ɛ_D¹ та ɛ_D² робить його сильно легованим та сильно компенсованим. Отримані результати дозволяютьзрозуміти механізми електропровідності термоелектричних матеріалів на основі n-ZrNiSn та шляхиусвідомленої оптимізації їхніх характеристик для отримання максимальної ефективності перетвореннятеплової енергії в електричну.