Approaching the minimum lattice thermal conductivity in TiCoSb half-Heusler alloys by intensified point-defect phonon scattering
文献情報
Christophe Candolfi, Bertrand Lenoir
Half-Heusler (HH) alloys based on TiCoSb are becoming popular semiconducting materials for mid-temperature thermoelectric (TE) applications, due to their superior Seebeck coefficient, moderate electrical conductivity, and excellent mechanical properties. However, their practical applicability is mainly limited by their high lattice thermal conductivity. Here, we show how a multi-alloying approach that involves co-substitution of Zr and Hf on the Ti site and Bi on the Sb site can significantly lower the heat transport of the TiCo0.85Fe0.15Sb alloy due to enhanced mass and strain-field fluctuations in the lattice. The substantial rise in point-defect phonon scattering leads to a sharp reduction in the lattice thermal conductivity from 8 to 2 W m−1 K−1 at ∼300 K and from 5 to 1.74 W m−1 K−1 at ∼843 K in Ti0.5Zr0.2Hf0.3Co0.85Fe0.15Sb0.96Bi0.4. The achieved thermal conductivity is the lowest value reported so far among TiCoSb-based alloys. Importantly, the reduction in thermal conductivity outweighs the concomitant decrease in the power factor, ultimately leading to an improved thermoelectric figure of merit ZT. Our findings show that creating large point defects through heavy isovalent substitution is an effective approach to significantly reduce the phonon transport in HH alloys.
関連文献
α-Ag2S nanoparticles: low-temperature syntheses, crystallisation pathway, and first operando luminescence measurements for sodium-ion battery applications
J. Ströh, L. Ohrt, A. Harder, Y. Collette, L. Liers, D. Novikov, A. Khadiev, C. L. Teske
DOI: 10.1039/D3NJ04282K
Monophenylboryl aza-BODIPY with free rotation of the B-phenyl group for enhanced photothermal conversion
Yiming Zhang, Sicheng Li, Jie Wang, Dongxiang Zhang, Meiheng Lv, Yue Shen, Zhangrun Xu, Jianjun Du, Xin-Dong Jiang
DOI: 10.1039/D3TB02623J
Sustainable and shaped synthesis of MOF composites using PET waste for efficient phosphate removal
Elmehdi Moumen, Khaireddin Boukayouht, Soraia Elmoutchou, Said Kounbach, Samir El Hankari
DOI: 10.1039/D3NJ05262A
Intelligent responsive copper-diethyldithiocarbamate-based multifunctional nanomedicine for photothermal-augmented synergistic cancer therapy
DOI: 10.1039/D3TB02491A
Two-dimensional oxygen-deficient ZnO1−x nanosheet as a highly selective and sensitive fluorescence probe for ferritin detection: the electron transfer biosensor (ETBS)
Priyanka Rana, Sivakumar Musuvadhi Babulal
DOI: 10.1039/D3TB02415F
Preparation and optical properties of Eu2+–Pr3+/Nd3+ co-doped CaAl2O4 long afterglow luminescent materials
Ning Zhang, Qingling Zeng, Chunhua Yin
DOI: 10.1039/D3NJ05121H
A self-synthesised non-homogeneous MoS2/Fe–Co–N–BC composite catalyst as an activator for peroxomonosulfate activation for efficient degradation of perfluorooctanoic acid
Ling Tao, Jiepu Zhang, Fangke Yu
DOI: 10.1039/D3NJ05139K
In situ forming, mechanically resilient hydrogels prepared from 4a-[PEG-b-PTMC-Ac] and thiolated chondroitin sulfate for nucleus pulposus cell delivery
Hossein Riahinezhad, Brian G. Amsden
DOI: 10.1039/D3TB02574H
Mn-doped FeOOH modified g-C3N4 as a 3D tubular heterogeneous catalyst for photo-Fenton removal of organic pollutants
Liumi Deng, Meng Liao, Xuejing Wei, Zixuan Zou, Shaohua Chen, Hua Wang, Jiayue Chen
DOI: 10.1039/D3NJ05134J
こちらもおすすめ
N-乙酰基-L-精氨酸はどのように合成されますか?
N-乙酰基-L-精氨酸は、L-精氨酸をエタノールと酸化アクリル酸で反応させて得られます。この合成過程では、酸化アクリル酸がL-精氨酸のN-アミノグループに結合す...
カウウェルパリミタートを含む廃棄物はどのように処理すべきですか?
カウウェルパリミタートの廃棄物は、化学廃棄物として適切に収集し、専門的な廃棄処理業者に委託します。処理には、有害物質の除去と環境への影響最小化が重要です。温度は...
タテライル1,4,8,11-テトラエチルアセートの代替品はありますか?
タテライル1,4,8,11-テトラエチルアセートの代替品として、他のエチルエステル化合物や、有機窒素化合物が考えられます。ただし、代替品の選択は目的や使用条件に...
異丁卡因を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?
異丁卡因は毒性があり、皮膚や目を刺激する可能性があります。作業中は保護目鏡、防護手袋、防護マスクを使用し、ドラフトチャンバーで扱うべきです。漏えいした場合、その...
4-氯-2-丙基吡啶を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?
4-氯-2-丙基吡啶は有毒で、吸入や皮膚接触を避けることが重要です。PPEとしてゴーグル、マスク、長袖のガウン、手袋を使用し、ドラフトチャンバーを用いて操作しま...
9,10-脱水阿霉素について適用される法規ガイドラインは何ですか?
CAS番号80996-23-2の9,10-脱水阿霉素は、GHS分類においては第3類毒性物質に分類され、REACH規則においてはカテゴリー1の急性毒性物質とされて...
4-(3-溴苯基)噻唑-2-甲酸の物理化学的性質は何ですか?
4-(3-溴苯基)噻唑-2-甲酸の分子量は265.01です。この化合物は水に微溶です。反応性は中程度で、酸性やアルカリ性の条件下で分解する可能性があります。
3-(4-塩素フェニル)-3-オキセタニアミン塩酸塩はどの業界で使用されていますか?
3-(4-塩素フェニル)-3-オキセタニアミン塩酸塩は、医薬業界、ポリマー業界、センサー業界、半導体業界などで使用されています。この化合物は薬物開発の一部として...
氮卓斯汀杂质Eを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?
氮卓斯汀杂质E(CAS番号: 20526-97-0)を扱う際は、ゴーグルとシールド付きの手袋を使用し、漏洩がある場合はドラフトチャンバーを使用して処理することを...
デシシボチル-n-ブチルボルテゾミブはどのように保存すればよいですか?
デシシボチル-n-ブチルボルテゾミブは室温で保管し、直日光から遠ざけて密栓容器に保管することが推奨されます。












![4-[2-(3,4-Dihydro-2H-chromen-6-yl)-1,3-oxazol-5-yl]-1-(3-{[(2,5-dioxo-1-pyrrolidinyl)oxy]carbonyl}benzyl)pyridinium bromide structure 4-[2-(3,4-Dihydro-2H-chromen-6-yl)-1,3-oxazol-5-yl]-1-(3-{[(2,5-dioxo-1-pyrrolidinyl)oxy]carbonyl}benzyl)pyridinium bromide structure](https://static.chemtradehub.com/structs/155/155863-03-9-8183.webp)

![2-Methyl-2-propanyl [1-(3-nitro-2-pyridinyl)-4-piperidinyl]carbamate structure 2-Methyl-2-propanyl [1-(3-nitro-2-pyridinyl)-4-piperidinyl]carbamate structure](https://static.chemtradehub.com/structs/833/833452-36-1-7af5.webp)
