Phonon Scattering Mechanism for Size‐Dependent Thermoelectric Properties of Bi2Te3 Nanoparticles

热电效应 材料科学 声子散射 热导率 凝聚态物理 散射 热电材料 声子 纳米颗粒 塞贝克系数 晶界 功勋 粒度 纳米技术 光电子学 热力学 光学 复合材料 物理 微观结构
作者
K. K. Choudhary,Vinod Rathore,R. C. Dixit,Netram Kaurav
出处
期刊:ChemistrySelect [Wiley]
卷期号:7 (34) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/slct.202202503
摘要

Abstract The effect of nanoparticle size on thermoelectric properties of Bi 2 Te 3 nanoparticles is theoretically analysed using a phonon scattering mechanism. The size‐dependent thermoelectric properties in Bi 2 Te 3 nanoparticles give an opportunity to tune the nanoparticles′ size, which helps to optimize the figure of merit (ZT=S 2 σT/κ). The thermoelectric effect in Bi 2 Te 3 nanoparticles is investigated using the phonon scattering effect. Reduction in nanoparticle size increases interface volume ratio, which increases the scattering of phonons with grain boundaries. An increase in phonon‐grain boundary scatterings decreases the thermal conductivity (κ) due to the shortening of the phonon mean free path. The Seebeck coefficient (S) and simultaneously ZT increase significantly because of a decrease in lattice thermal conductivity. The highest value of ZT=0.45 is obtained at temperature T=400 K for 150 nm Bi 2 Te 3 nanoparticles, which has been enhanced up to ZT=0.92 by reducing the nanoparticles size up to 30 nm at the same temperatures. The results obtained from the present model are in good agreement with the experimental data and reflect that the thermoelectric properties are dominated by the phonon scattering mechanism and depend on the density of interfaces in the material. Numerical analysis of thermoelectric properties from the present investigation will help in designing efficient thermoelectric materials.

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
刚刚
ding应助不散的和弦采纳,获得10
1秒前
ykk发布了新的文献求助30
1秒前
3秒前
xxiaojing完成签到,获得积分20
3秒前
yhgz完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI2S应助研友_8Wq6Mn采纳,获得10
3秒前
华仔应助宗友绿采纳,获得10
4秒前
5秒前
嚯嚯哈哈发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
Nov_shine完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
CFD应助zhang采纳,获得10
9秒前
GBRUCE发布了新的文献求助30
11秒前
蔺潇完成签到,获得积分20
11秒前
kilo完成签到,获得积分10
11秒前
小小鹿发布了新的文献求助10
12秒前
嚯嚯哈哈完成签到,获得积分20
12秒前
小逸发布了新的文献求助10
14秒前
omega发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
16秒前
16秒前
云英闪长岩完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
木木完成签到,获得积分10
18秒前
zhang完成签到,获得积分20
19秒前
Ava应助科研人采纳,获得10
20秒前
Bonnienuit发布了新的文献求助50
20秒前
21秒前
21秒前
搜集达人应助omega采纳,获得10
21秒前
宗友绿发布了新的文献求助10
21秒前
小仙女完成签到,获得积分20
21秒前
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Petrology and Plate Tectonics 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7050460
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8715349
关于积分的说明 18453143
捐赠科研通 6567704
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3119851
关于科研通互助平台的介绍 2207857
邀请新用户注册赠送积分活动 2095459