Improved thermoelectric performance in Pr and Sr Co-doped CaMnO3 materials

Kobalt Katkılı Kalsiyum Manganez Oksit Numunelerin Sentez ve Karakterizasyonu

“…Özellikle endüstriyel alanlardaki atık ısı enerjisi ve otomobillerin motorlarındaki kayıp ısı enerjisi, jeotermal ısı, güneş ısısı gibi enerji kayıplarını ortadan kaldırıp yenilenebilir şekilde dönüştürmek ve ayrıca çevreye zararlı sera gazını azaltmak için umut verici bir yöntem termoelektrik (TE) cihazlardır [12][13][14]. TE cihazları kayıp durumundaki bu atık ısı enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştürebilmektedir [14][15][16][17]. N-tipi oksit yarıiletken CaMnO 3 malzemelerin, geleneksel TE malzemelerinin sahip olduğu yüksek Seebeck katsayısı, düşük elektriksel direnç ve toplam termal iletkenlik özelliklerine [5,13,15,[18][19][20] sahip olmasının yanında, çevreye duyarlı (toksik değil), yüksek termal kararlılık, hammaddelerin ucuzluğu ve kolay imalatı gibi olağanüstü avantajlara sahip olması TE malzemeler olarak kullanımını desteklemektedir [5,[12][13][14][15][16]21].…”

“…Zhan ve diğerleri [24], Dy katkısının CaMnO 3 yapısına eklenmesi ile elektriksel iletkenliğin geliştirilebilir olduğunu belirtmişlerdir. Liu ve diğerleri [14] çalışmalarında nadir toprak elementi Pr ve alkali toprak elementi Sr katkılamasının yapıdaki gözenekliliği azalttığı, elektriksel iletkenliği artırdığı, birlikte katkılama ile toplam termal iletkenliğin daha da düşürülebileceğini ve birlikte katkılama işleminin malzemenin TE performansını iyileştirmede alternatif olarak kullanılabileceğini belirtmişlerdir. 7(2), 960-970, 2020…”

“…Artan enerji krizi, fosil yakıt kullanımını azaltmak ve çevresel olumsuz etkileri azaltmak için yeni enerji çözümlerine ihtiyaç vardır [12]. Özellikle endüstriyel alanlardaki atık ısı enerjisi ve otomobillerin motorlarındaki kayıp ısı enerjisi, jeotermal ısı, güneş ısısı gibi enerji kayıplarını ortadan kaldırıp yenilenebilir şekilde dönüştürmek ve ayrıca çevreye zararlı sera gazını azaltmak için umut verici bir yöntem termoelektrik (TE) cihazlardır [12][13][14]. TE cihazları kayıp durumundaki bu atık ısı enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştürebilmektedir [14][15][16][17].…”

“…Zhan ve diğerleri [24], Dy katkısının CaMnO3 yapısına eklenmesi ile elektriksel iletkenliğin geliştirilebilir olduğunu belirtmişlerdir. Liu ve diğerleri [14] oldukça şiddetli M-O-M gerilme pikleri yaklaşık 400 cm -1 ve 510 cm -1 , M-O veya M-O-M gerilme piki ise Mn-O bağından kaynaklı olarak ~590 cm -1 'de görülmektedir [27]. Ayrıca 1045 cm -1 'de M-O (M = Ca, Mn) yapısından kaynaklanan zayıf bir pik görülmektedir [28].…”

Magnetic properties of La0.7Sr0.3MnO3 under the pressure and the transport property under the magnetic field

“…The spin‐orbit coupling plays a significant role in the electronic band structure, magnetic properties, and the electrical transport behavior in lots of strongly correlated systems containing 4 d and 5 d transitional elements, because of its approximate energy to the Coulomb repulsive energy and crystal field interaction energy 1‐6 ; technologically, the spin current can be controlled by the electric field or the pressure through the spin‐orbit coupling effect, 7 which is promising in data storage 8,9 and planar quantum Hall effect devices 10 . The perovskite manganite containing 3 d element exhibits rich physics due to the interaction of charge‐spin‐orbit‐lattice df s, 11,12 such as the Mn 3+ ‐O‐Mn 4+ double‐exchange ferromagnetism, 13‐17 the Mn 3+ ‐O‐Mn 3+ 18‐23 or Mn 4+ ‐O‐Mn 4+ 24‐28 super‐exchange antiferromagnetism, the Jahn‐teller (J‐T) distortion caused by the interaction between the e g electrons in Mn 3+ ions and the lattice 29‐31 . Due to the approximate charge‐spin‐orbit‐lattice interaction energy, just a perturbation, such as a slight change in composition (doping), 32,33 stress or chemical pressure (equivalent electron doping), 34‐40 external stimulation (magnetic field/ electric field/ pressure), 41‐44 can cause the significant changes in properties.…”