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镱掺杂的Ca1-xYbxMnO3(x=0~0.2)化合物的Rietveld结构精修和热电性能

路清梅 , 张冰心 , 张飞鹏 , 张忻 , 张久兴

中国稀土学报

采用溶胶-凝胶和无压烧结的方法制备了Yb掺杂的钙钛矿型Ca1-xYbxMnO3(x=0~0.2)系列固溶体,并结合X射线Rietveld精修、扫描电子显微镜及热电性能测试,系统研究了Yb掺杂量对产物相组成、晶体结构、显微结构和热电性能的影响.结果表明,Yb的掺杂引起了CaMnO3的晶格畸变,导致Mn-O2-Mn键角(氧八面体在水平方向的扭转)随着Yb的增加而减小;Yb的掺杂大幅度降低了样品的电阻率,并改变了电传输特性:Seebeck系数绝对值显著降低,同时随着掺杂量的增加,进一步减小.Yb的掺杂明显抑制了晶粒长大,此外,其重原子特性和少量第二相的生成显著降低了材料的热导率.其中x=0.1的样品Ca0.9Yb0.1 Mno3在T=700℃时,ZT值达到0.093,较单相的CaMnO3提高了120%.

关键词: 钙钛矿 , 掺杂 , Rietveld精修 , 热电性能 , 稀土

柠檬酸溶胶凝胶法制备CaMnO3热电粉体及其表征

张飞鹏 , 路清梅 , 张久兴 , 张冰心

功能材料

n型钙钛矿结构的CaMnO3热电氧化物是目前极有应用潜力的新型高温热电材料.利用Ca(NO3)2·2H2O、Mn(NO3)2为起始原料,去离子水为溶剂,加入适量乙二醇,以柠檬酸为络合剂,制备了CaMnO3溶胶.通过煅烧干凝胶前驱物制得了钙钛矿型CaMnO3多晶体粉末.利用TG-DTA、XRD、FT-IR及SEM分析了所得产物.结果表明,干凝胶前驱物经过950℃煅烧5h,可制得单一钙钛矿型CaMnO3多晶粉末.

关键词: CaMnO3 , 溶胶凝胶法 , 表征

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