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
LSL丶完成签到,获得积分10
刚刚
哭泣狗发布了新的文献求助10
1秒前
大有阳光发布了新的文献求助10
2秒前
漂亮的小小完成签到,获得积分10
4秒前
Owen应助柠淋采纳,获得30
4秒前
4秒前
Lucas应助扒拉采纳,获得10
5秒前
GUANG完成签到,获得积分20
5秒前
sheryy完成签到,获得积分10
6秒前
Cloudyyy发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
111完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
aaa发布了新的文献求助10
11秒前
fanyingying发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
16秒前
wzhtnl应助老实的唇膏采纳,获得10
16秒前
杨小王发布了新的文献求助30
16秒前
螃蟹公完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
完美世界应助吴大王采纳,获得10
17秒前
Ava应助吴大王采纳,获得10
17秒前
lsh发布了新的文献求助10
17秒前
高高的毒娘完成签到,获得积分10
18秒前
Ava应助吴筮采纳,获得10
18秒前
LLX发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
20秒前
科研通AI6.1应助Yixuan_Zou采纳,获得10
20秒前
木易发布了新的文献求助10
20秒前
果汁鱼完成签到,获得积分10
20秒前
coco发布了新的文献求助10
21秒前
MathFun完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
23秒前
ludwig发布了新的文献求助10
24秒前
24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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6527034
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8320165
关于积分的说明 17809934
捐赠科研通 5628859
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2930053
邀请新用户注册赠送积分活动 1906737
关于科研通互助平台的介绍 1766314