The thermoelectric properties of Sb2 – xCuxTe3 single crystals (0 ≤ x ≤ 0.10) synthesized by the Bridgman method are studied in the temperature range of 77 K < T < 350 K. It turns out that the hole concentration and electrical conductivity strongly increase, while the Seebeck coefficient slightly decreases when Sb2Te3 crystals are doped with copper. The thermal conductivity of crystals doped with copper is somewhat higher than that of the initial Sb2Te3 crystals. As a result, the thermoelectric figure of merit ZT increases with increasing copper content at T > 300 K. In addition, the quantum mobility of holes μq in Sb2 – xCuxTe3 (0 ≤ x ≤ 0.10), Sb2 – xSnxTe3 (0 ≤ x ≤ 0.01), and Sb2 – xTlxTe3 (0 ≤ x ≤ 0.05) single crystals is measured using data on the Shubnikov–de Haas (SdH) effect. Electron paramagnetic resonance (EPR) measurements show that copper ions in the studied samples are most likely in the spinless Cu+1 state.

Сообщаются результаты исследования термоэлектрических свойств в интервале температур 77300 K. Кроме этого приводятся результаты измерений квантовой подвижности дырок μ q из данных по эффекту Шубникова-де Гааза как в монокристаллах Sb 2-x Cu x Te 3 (0≤ x≤ 0.10), так и в монокристаллах Sb 2-x Sn x Te 3 (0≤ x≤0.01); Sb 2-x Tl x Te 3 (0≤ x≤0.05). Измерения ЭПР показывают, что атомы меди в исследованных образцах, скорее всего, находятся в бесспиновом состоянии Cu +1 . Ключевые слова: термоэлектрическая эффективность, теллурид сурьмы, электронный парамагнитный резонанс, эффект Шубникова-де Гааза.

В статье приведены результаты вычислений квантовой подвижности дырок μq из экспериментальных данных по эффекту Шубникова–де Гааза (ШдГ) при T = 4,2 K в монокристаллах Sb2–xSnxTe3 (x = 0,0;0,005; 0,0075; 0,01); Sb2–xTlxTe3 (x = 0,0; 0,005; 0,015; 0,05) и Sb2–xCuxTe3 (x = 0,0; 0,01; 0,03; 0,05; 0,07; 0,10), которые были синтезированы методом Бриджмена. Установлено, что Tl проявляет донорное поведение в Sb2Te3, в то время как Sn и Cu показывают акцепторное поведение. Квантовая подвижность дырок, вычисленная из эффекта ШдГ, уменьшается в два раза при легировании Sn, в легированных Tl образцах μq — в три раза и в легированных Cu образцах μq сокращается менее чем в три раза при максимальном содержании Cu x = 0,1. В то же время максимальное содержание Cu в 6 раз превышает содержание Sn и в 2 раза — Tl. Все измерения были проведены для ориентации магнитного поля вдоль оси С3. В этом случае для шестиэллипсоидной поверхности Ферми легких дырок все сечения эллипсоидов совпадают, и наблюдается только одна частота осцилляций.

Приведены данные о термоэлектрической эффективности различных материалов: наноструктурированных поликристаллических; нанокомпозитов с проводящими наночастицами второй фазы; нанокомпозитов с наночастицами диэлектрика, нанокомпозитов с наночастицами второго термоэлектрика. Описано влияние наноструктурирования и создания нанокомпозитов теллурида висмута (Bi2 Te3 ) и теллурида сурьмы (Sb2 Te3 ) с графитом на термоэлектрические свойства этих материалов.

This article provides an overview of the thermoelectric efficiency data for various materials, such as nanostructured polycrystalline, nanocomposites with second-phase conductive nanoparticles, nanocomposites with dielectric nanoparticles, and nanocomposites with nanoparticles of a second thermoelectric. Attention is paid to the influence of nanostructuring and the creation of bismuth telluride (Bi2Te3) and antimony telluride (Sb2Te3) nanocomposites with graphite on the thermoelectric properties of specified materials.

AbstractAntimony-telluride-based nanocomposite samples containing different weight fractions of graphite (Sb_2Te_3 + x % graphite, where x = 0.0, 0.5, 1.0, and 2.5%) are synthesized and studied. The samples are produced by a solid-state reaction with the use of a ball mill. X-ray diffraction measurements show that the Sb_2Te_3 phase is present in the nanocomposites. All of the diffraction peaks are identified as corresponding to the rhombohedral structure of symmetry $$R\bar {3}m$$ . No additional peaks related to graphite are observed because of its low content. Moreover, the X-ray data show the insolubility of graphite in Sb_2Te_3: the peaks related to Sb_2Te_3 remain unchanged upon the addition of graphite. The thermal conductivity, thermoelectric power, and resistivity of the samples are studied in the temperature range 80 K ≤ T ≤ 320 K. The thermal conductivity k of the nanocomposite decreases several times compared to the thermal conductivity of single-crystal Sb_2Te_3 and reaches k ≈ 0.95 W m^–1 K^–1 at x = 0.5%. The parameter k unsteadily depends on the content of graphite. The thermoelectric power of the nanocomposites with graphite at x = 1.0% is higher compared to that of nanostructured Sb_2Te_3.

The thermal expansion of a high-quality 2H-NbSe 2 single crystal is precisely measured in the basal plane and the temperature range 5.7–50 K. An anomaly of the thermal expansion in the basal plane is detected, and it is found to be caused by a superconducting transition. The change in thermal expansion coefficient α ab is used to calculate the pressure derivative of the critical temperature ( dT c / dp ab ) = (19.0 ± 2.0) × 10 −9 K/Pa, and this derivative agrees well with the reported data. An additional anomaly, which indicates a phase transition, is also detected in the pretransition range. The nature of the detected phase transition is discussed.

Измерена температурная зависимость линейного коэффициента теплового расширения (КТР) монокристалла InSe в плоскости (001) в области температур 7-50 К. Обнаружен максимум теплового расширения около Т = 10 К, после которого с ростом температуры образец сжимается. Исследовано влияние на КТР внешнего магнитного поля до 6 Тл, параллельного плоскости (001). Выявлено частичное подавление максимума и сжатия кристалла магнитным полем, указывающее на связь этих аномалий с возможным электронным упорядочением в слоях InSe.