Bi2Te3

摘要： 柔性热电器件能够满足复杂环境的热量收集和转化需求,是目前研究的重要方向之一。但受制于材料电/声输运性能的强关联作用,柔性热电器件的能量转化效率仍然较低。以聚酰亚胺为柔性衬底,采用磁控溅射的方式制备Bi_(2)Te_(3)柔性热电薄膜,并通过退火对薄膜表面进行改性。结果表明,高温退火能够诱导Bi_(2)Te_(3)薄膜表面产生多孔化结构,且孔隙密度和尺寸可通过退火工艺调控;多孔结构对薄膜的电/声输运性能具有协同优化作用,薄膜热导率较退火前降低约50%,Bi_(2)Te_(3)柔性薄膜的热电优值显著提升。

摘要： Solution processability and flexibility still remain major challenges for many thermoelectric(TE)materials,including bismuth telluride(Bi_(2)Te_(3)),a typical and commercially available TE material.Here,we report a new solutionprocessed method to prepare a flexible film of a Bi_(2)Te_(3)/single-walled carbon nanotube(SWCNT)hybrid,where the dissolved Bi_(2)Te_(3) ion precursors are mixed with dispersed SWCNTs in solution and recrystallized on the SWCNT surfaces to form a“cement-rebar”-like architecture.The hybrid film shows an n-type characteristic,with a stable Seebeck coefficient of^(−1)00.00±1.69μVK^(−1) in air.Furthermore,an extremely low in-plane thermal conductivity of∼0.33Wm^(−1) K^(−1) is achieved at 300 K,and the figure of merit(ZT)reaches 0.47±0.02.In addition,the TE performance is independent of mechanical bending.The unique“cement-rebar”-like architecture is believed to be responsible for the excellent TE performances and the high flexibility.The results provide a new avenue for the fabrication of solution-processable and flexible TE hybrid films and will speed up the applications of flexible electronics and energy conversion.

摘要： 采用椭偏法测量了拓扑绝缘体Bi2Te3单晶的复折射率.运用经典的德鲁德和托克-洛伦兹模型分别对拓扑绝缘体表面态和体态进行拟合,获得了其折射率和消光系数,并分析了色散曲线的变化规律.结果 表明:Bi2 T e3拓扑绝缘体的体态具有类半导体特性(含带隙),折射率在近红外波段可达7以上;表面态具有类金属特性,厚度约为2.52 nm.

摘要： 采用粉末热压烧结工艺制备了纯Bi2Te3及少量Ag、Cu元素掺杂的Bi2Te3片状热电材料。利用XRD、SEM、EDS及热电特性实验分析设备,对不同热电样品的晶体结构、表面形貌、组成成份及热电特性进行了比较分析。研究发现,适量的Ag、Cu元素掺杂确实可提升Bi2Te3材料的热电特性,相比Cu元素掺杂,Ag掺杂的Bi2Te3样品热电特性改善最大。在样品高温端温度为356 K条件下,掺杂Ag为0.1 wt%的样品Seebeck系数最大,约为−193.26 μV/K,ZT值也最大,约为1.04。

摘要： 利用人体体温发电的热电器件因其结构简单、可靠性高,有望为可穿戴电子产品等低功耗设备提供免维护、长期稳定的能源.以高性能无机块体热电材料和低热导环氧树脂/玻璃微珠复合粘结剂作为原料,采用切割粘结法和磁控溅射/电化学镀铜技术,制备了热电臂高度不同的48对温差发电器件.由于该技术不需使用陶瓷覆铜板,在给定的器件厚度条件下,可提高热电臂高度.性能表征结果显示,在实际穿戴条件下,随热电臂高度的增加,器件的输出功率密度持续增加.在相当于一级风的空气对流条件下或正常行走状态下,热电臂高度为3.14 mm的器件输出功率密度超过40μW/cm2.

摘要： Bi2Te3系热电材料是室温下应用广泛的热电材料,热电材料能够实现热能和电能之间直接转换,在废热(余热)发电、太阳能热源发电、极端环境下的能源供给等方面有潜在的应用前景。本文从不同优化方法出发,分析了Bi2Te3系热电材料的制备方法及各自优化的优缺点,并根据所采用优化方法的不同,对Bi2Te3热电性能进行了探讨,分析了塞贝克系数S、电导率σ和热导率k关联耦合机制,并对热电材料的发展前景进行了展望。

摘要： Bi2Te3基化合物是热电领域的代表性材料之一,被广泛应用于余热发电、固态制冷、温度探测等方面.该类材料具有复杂的能带结构,利用强自旋轨道和能带反转,有望对Bi2Te3基材料的热电性能实现优化.通过分析对比近些年Bi2Te3基材料的能带结构计算数据与部分实验结果,总结了Bi2Te3、N型Bi2Te3-x Sex和P型Bi2-xSbxTe3材料的能带结构的特点,影响能带结构以及电输运性能的关键因素.相关结论将为提高Bi2Te3基材料的热电性能提供依据.

摘要： Bi_(2)Te_(3)基化合物是热电领域的代表性材料之一,被广泛应用于余热发电、固态制冷、温度探测等方面.该类材料具有复杂的能带结构,利用强自旋轨道和能带反转,有望对Bi_(2)Te_(3)基材料的热电性能实现优化.通过分析对比近些年Bi_(2)Te_(3)基材料的能带结构计算数据与部分实验结果,总结了Bi_(2)Te_(3)、N型Bi_(2)Te_(3-x)Se_(x)和P型Bi_(2-x)Sb_(x)Te_(3)材料的能带结构的特点,影响能带结构以及电输运性能的关键因素.相关结论将为提高Bi_(2)Te_(3)基材料的热电性能提供依据.

摘要： 采用机械合金化热压法制备N型Gd掺杂赝三元热电材料,XRD、SEM和霍尔效应测试结果表明,热压温度的升高有利于晶粒的聚集和生长;热电性能测试结果表明,随着热压温度的升高,Seebeck系数略有减小,电导率和热导率都逐渐增大.Gd的掺杂浓度为0.5 wt%、热压温度为200°C、压力为550 MPa条件下制备的N型Gd掺杂赝三元热电材料热电优值为2.11×10^-3 K^-1.

摘要： 以水为反应介质,NaBH4为还原剂,合成了Bi2Te3纳米管及纳米微粒.溶液首先在超声波发生器中预处理1h,然后置于150°C,水热反应釜中继续反应48h.XRD分析表明：合成产物主要物相为Bi2Te3；SEM观察可见产物中有纳米管生成,纳米管直径约为50～100nm,管壁厚约8～10nm,长度在500nm以上.EDS分析表明：纳米管成份为Bi2Te3.Bi2Te3纳米管可能的生长机制为纳米薄片-卷曲-闭合-纳米管.

摘要： 以水为反应介质,NaBH4为还原剂,合成了Bi2Te3纳米管及纳米微粒.溶液首先在超声波发生器中预处理1h,然后置于150°C,水热反应釜中继续反应48h.XRD分析表明：合成产物主要物相为Bi2Te3；SEM观察可见产物中有纳米管生成,纳米管直径约为50～100nm,管壁厚约8～10nm,长度在500nm以上.EDS分析表明：纳米管成份为Bi2Te3.Bi2Te3纳米管可能的生长机制为纳米薄片-卷曲-闭合-纳米管.

摘要： 以水为反应介质,NaBH4为还原剂,合成了Bi2Te3纳米管及纳米微粒.溶液首先在超声波发生器中预处理1h,然后置于150°C,水热反应釜中继续反应48h.XRD分析表明：合成产物主要物相为Bi2Te3；SEM观察可见产物中有纳米管生成,纳米管直径约为50～100nm,管壁厚约8～10nm,长度在500nm以上.EDS分析表明：纳米管成份为Bi2Te3.Bi2Te3纳米管可能的生长机制为纳米薄片-卷曲-闭合-纳米管.

摘要： 本发明Te/Bi或Te/Bi2Te3核壳异质结结构纳米线及其制备方法，特征是采用乙二醇为溶剂，聚乙烯吡咯烷酮为有机添加剂，以Te纳米线为原位模板的液相外延法合成出Te/Bi和Te/Bi2Te3核壳异质结结构纳米线；该纳米线是以为生长方向、六方结构的单质Te单晶纳米线为内核材料，六方结构的单质Bi及六方结构的合金Bi2Te3以外延形式形成单晶包覆层材料；其外延关系为：Te(100)晶面平行于Bi(100)晶面或Bi2Te3(100)晶面，Te方向轴平行于Bi方向轴或Bi2Te3方向轴。本发明的异质结结构纳米线将改善材料的热电性能，加快热电材料应用步伐。

摘要： 本发明公开了一种Bi2Te3/Bi2O3/TiO2三元异质结薄膜的制备方法。先通过阳极氧化法在钛板表面制备二氧化钛(TiO2)纳米薄膜，再通过一步恒电位沉积法在TiO2纳米薄膜表面制备碲化铋/氧化铋二元纳米复合材料(Bi2Te3/Bi2O3)，得到Bi2Te3/Bi2O3/TiO2三元异质结薄膜。通过X射线衍射证明了异质结薄膜中含有Bi2Te3，Bi2O3和TiO2三种半导体物质，扫描电镜结果显示Bi2Te3/Bi2O3/TiO2三元异质结薄膜由Bi2Te3/Bi2O3纳米花和TiO2纳米管构成。紫外可见漫反射吸收光谱说明Bi2Te3/Bi2O3/TiO2三元异质结薄膜在紫外可见光范围内的光吸收性能均优于纯TiO2。将本发明的Bi2Te3/Bi2O3/TiO2三元异质结薄膜应用于Q235碳钢的光生阴极保护，能够将Q235碳钢阴极极化至‑812mV以下，说明Q235碳钢已经进入很好的阴极保护状态。

摘要： 本发明提供了一种Bi2Te3二维纳米片的制备方法，包括：将Bi2Te3纳米材料、水与功能化配体分子进行超声剥离，得到Bi2Te3二维纳米片；所述功能化配体分子为聚乙烯吡咯烷酮、细胞色素C或牛血清白蛋白。本申请一功能化配体分子作为剥离剂，对Bi2Te3纳米材料进行超声剥离，从而得到水溶性较高的功能化配体分子‑Bi2Te3二维纳米片，其粒径均一、形貌可控，水溶性好，不但有很好的生物相容性，而且具有高的光热转换效率，是一种良好的光热试剂，可用于肿瘤的光热治疗。本发明可以简单的实现具有光热性能的水溶性Bi2Te3的大规模合成，制备过程简单，成本低廉，适合工业化生产。

摘要： 本发明涉及一种三维拓扑绝缘体Bi2Te3上下表面态光致反常霍尔电流区分方法，该方法包括：制备Bi2Te3样品并在其上沉积点状钛金电极和条形钛金电极；获取样品氧化前的XPS光谱；将激光依次通过起偏器、光弹性调制器以及杜瓦瓶窗口，垂直照射在真空杜瓦瓶中样品的几何中心；使用直流电压源施加可调的电压提供纵向电场，在垂直于电场方向上测得氧化前的光致反常霍尔电流；同理获取样品氧化后的XPS光谱和光致反常霍尔电流；对比氧化前后样品的XPS光谱和光致反常霍尔电流，区分三维拓扑绝缘体Bi2Te3上下表面态光致反常霍尔电流。该方法有利于简单、快捷、有效地区分三维拓扑绝缘体Bi2Te3上下表面态光致反常霍尔电流。

摘要： 本发明提出一种测算及改变三维拓扑绝缘体Bi2Te3圆偏振光致电流随温度变化趋势的方法，包括如下步骤：步骤S1：制备不同厚度的三维拓扑绝缘体Bi2Te3薄膜；步骤S2：在三维拓扑绝缘体Bi2Te3薄膜表面沉积一对圆形电极，获得测试样品；步骤S3：采用变温圆偏振光致电流测量系统，对不同厚度的测试样品进行变温圆偏振光致电流的测量，获得三维拓扑绝缘体Bi2Te3薄膜在不同温度下的圆偏振光致电流。其提出的测算实验装置结构设计简单，易于操作，利于推广应用，试验结果准确，基于实证提出的方法能够简便快捷且有效地改变三维拓扑绝缘体Bi2Te3的圆偏振光致电流随温度变化趋势。

摘要： 本发明Te/Bi或Te/Bi2Te3核壳异质结结构纳米线及其制备方法，特征是采用乙二醇为溶剂，聚乙烯吡咯烷酮为有机添加剂，以Te纳米线为原位模板的液相外延法合成出Te/Bi和Te/Bi2Te3核壳异质结结构纳米线；该纳米线是以为生长方向、六方结构的单质Te单晶纳米线为内核材料，六方结构的单质Bi及六方结构的合金Bi2Te3以外延形式形成单晶包覆层材料；其外延关系为：Te(100)晶面平行于Bi(100)晶面或Bi2Te3(100)晶面，Te方向轴平行于Bi方向轴或Bi2Te3方向轴。本发明的异质结结构纳米线将改善材料的热电性能，加快热电材料应用步伐。

摘要： 本发明公开了一种Bi2Te3/Bi2O3/TiO2三元异质结薄膜的制备方法。先通过阳极氧化法在钛板表面制备二氧化钛(TiO2)纳米薄膜，再通过一步恒电位沉积法在TiO2纳米薄膜表面制备碲化铋/氧化铋二元纳米复合材料(Bi2Te3/Bi2O3)，得到Bi2Te3/Bi2O3/TiO2三元异质结薄膜。通过X射线衍射证明了异质结薄膜中含有Bi2Te3，Bi2O3和TiO2三种半导体物质，扫描电镜结果显示Bi2Te3/Bi2O3/TiO2三元异质结薄膜由Bi2Te3/Bi2O3纳米花和TiO2纳米管构成。紫外可见漫反射吸收光谱说明Bi2Te3/Bi2O3/TiO2三元异质结薄膜在紫外可见光范围内的光吸收性能均优于纯TiO2。将本发明的Bi2Te3/Bi2O3/TiO2三元异质结薄膜应用于Q235碳钢的光生阴极保护，能够将Q235碳钢阴极极化至‑812mV以下，说明Q235碳钢已经进入很好的阴极保护状态。

摘要： 本发明提供了一种Bi2Te3二维纳米片的制备方法，包括：将Bi2Te3纳米材料、水与功能化配体分子进行超声剥离，得到Bi2Te3二维纳米片；所述功能化配体分子为聚乙烯吡咯烷酮、细胞色素C或牛血清白蛋白。本申请一功能化配体分子作为剥离剂，对Bi2Te3纳米材料进行超声剥离，从而得到水溶性较高的功能化配体分子-Bi2Te3二维纳米片，其粒径均一、形貌可控，水溶性好，不但有很好的生物相容性，而且具有高的光热转换效率，是一种良好的光热试剂，可用于肿瘤的光热治疗。本发明可以简单的实现具有光热性能的水溶性Bi2Te3的大规模合成，制备过程简单，成本低廉，适合工业化生产。

摘要： 本发明提出一种组分可控的Bi‑Te‑Se三元纳米线及其制备方法。该方法首先制备出含有Te单质纳米线的溶液，然后在此基础上制备出Te‑Se纳米线的溶液，最后再Te‑Se纳米线上掺杂Bi元素，该方法通过低维化和多组元化增强缺陷对声子的散射作用，降低材料的晶格热导率，提高材料的热电性能。本发明制备过程简单，操作过程安全无污染，所得纳米线的元素分布均匀，结构稳定，在热电材料领域具有潜在的应用价值。

摘要： 本发明提出一种测算及改变三维拓扑绝缘体Bi2Te3圆偏振光致电流随温度变化趋势的方法，包括如下步骤：步骤S1：制备不同厚度的三维拓扑绝缘体Bi2Te3薄膜；步骤S2：在三维拓扑绝缘体Bi2Te3薄膜表面沉积一对圆形电极，获得测试样品；步骤S3：采用变温圆偏振光致电流测量系统，对不同厚度的测试样品进行变温圆偏振光致电流的测量，获得三维拓扑绝缘体Bi2Te3薄膜在不同温度下的圆偏振光致电流。其提出的测算实验装置结构设计简单，易于操作，利于推广应用，试验结果准确，基于实证提出的方法能够简便快捷且有效地改变三维拓扑绝缘体Bi2Te3的圆偏振光致电流随温度变化趋势。