Получение объемного композита на основе наночастиц Bi2Te3-SiO2 и его электропроводность

Abstract

Наночастицы Bi2Te3-SiO2 синтезированы методом сольвотермально-микроволнового восстановле- ния оксидных прекурсоров висмута и теллура с одновременным гидролизом тетраэтилортосиликата (ТЭОС). Компактирование проводили методом холодного изостатического прессования с последую- щим спеканием. Полученную систему можно рассматривать как полупроводниковый термоэлектриче- ский материал, содержащий структурные неоднородности в виде включений с низкой теплопроводно- стью – SiO2. Было установлено, что композит является однофазным теллуридом висмута с равномерно распределенным в объеме аморфным диоксидом кремния. Установлено, что в полученном материале в интервале температур от ∼ 50 до 180 K реализуется туннельный тип проводимости.

Наночастки Bi2Te3-SiO2 були синтезовані методом сольвотермально-мікрохвильового відновлення оксидних прекурсорів вісмуту і телуру з одночасним гідролізом тетраетілортосіліката (ТЕОС). Компа- ктування проводили методом холодного ізостатичного пресуванні з подальшим спіканням. Отриману систему можна розглядати як напівпровідниковий термоелектричний матеріал, що містить структур- ні неоднорідності у вигляді включень з низькою теплопровідністю – SiO2. Було встановлено, що ком- позит є однофазним телуриду вісмуту з рівномірно розподіленим в об'ємі аморфним діоксидом крем- нію. Встановлено, що в отриманому матеріалі, в інтервалі температур від ~ 50 до 180 K реалізується тунельний тип провідності.

The nanoparticles of Bi2Te3-SiO2 were synthesized by microwave solvotermal recovery of oxide precursors of bismuth and tellurium with simultaneous hydrolysis of tetraethylorthosilicate (TEOS). The compacting was carried out by method of cold isostatic pressing with the following sintering. The resulting system can be regarded as a thermoelectric semiconductor material containing structural inhomogeneities in the form of inclusions with a low thermal conductivity – SiO2. It was proved that composite is a single-phase bismuth telluride uniformly distributed in the bulk of amorphous silicon dioxide. It was also found that the tunnel type of conductivity is realized in the obtained material at temperatures from about 50 to 180 K.