ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СОЗДАНИЮ НОВЫХ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ С ЗАДАННЫМИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ

Исследованы электрофизические и механические свойства сплавов твердых растворов на основе теллурида германия в системе Ge-Te-Y, определены пределы растворимости иттрия в теллуриде германия. Показано, что небольшие добавки атомов иттрия оказывают донорное действие в теллуриде германия. Введение иттрия в решетку GeTe способствует существенному повышению пластичности материала при температурах свыше 600 К. Исследованы термоэлектрические свойства полученных кристаллизацией расплава в жидкости наноструктурированных материалов на основе твердых растворов теллуридов висмута и сурьмы р-типа проводимости при комнатной температуре и в интервале температур 100 – 300 К в зависимости от чистоты исходных материалов. Исследованы материалы твердого раствора Bi₂Te₃−Bi₂Se₃ n-типа проводимости, содержащие 6, 8 и 10 мол. % Bi₂Se₃, легированные гексабромбензолом и избытком теллура, экструдированные из гранул, приготовленных кристаллизацией расплава в жидкости. Исследована термоэлектрическая (ТЭ) активность движущихся термопар. Установлено, что причиной ее появления является понижение собственной динамической симметрии термопар (ТП). Рассмотрены особенности многопараметрической оптимизации термоэлектрических материалов (ТЭМ) с учетом влияния фазовых переходов на ресурс работы ТП. Установлена связь высокой термоэлектрической добротности ZT и полиморфизма. Показано, что при неизменном положении Tc на шкале температур отрицательное воздействие фазовых переходов на механические свойства ТЭМ может быть снижено за счет размытия переходов по шкале температур, а также путем использования пластифицирующего действия мелкодисперсной кристаллической структуры и быстрых ионов (Cu⁺, Ag⁺ и др.), вводимых в твердый раствор. Разработаны новые экспресс-методики анализа характеристик ТЭМ, повышающие производительность труда исследователей, работающих в ТЭ-отрасли.