Features of Mechanisms of Electrical Conductivity in Semiconductive Solid Solution Lu1 – xScxNiSb

V.V. Romaka; V.A. Romaka; Y.V. Stadnyk; L.P. Romaka; P.Y. Demchenko; V.Z. Pashkevych; A.M. Horyn

doi:10.15407/ujpe67.5.370

Особливості механізмів електропровідності напівпро-відникового твердого розчину Lu1 – xScxNiSb

Автор(и)

V.V. Romaka Technische Universit¨at Dresden
V.A. Romaka Lviv Polytechnic National University
Y.V. Stadnyk Ivan Franko National University of Lviv
L.P. Romaka Ivan Franko National University of Lviv
P.Y. Demchenko Ivan Franko National University of Lviv
V.Z. Pashkevych Lviv Polytechnic National University
A.M. Horyn Ivan Franko National University of Lviv

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe67.5.370

Ключові слова:

електропровiднiсть, коефiцiєнт термо-е.р.с., рiвень Фермi, напiвпровiдник

Анотація

Комплексне дослiдження кристалiчної та електронної структур, термодинамiчних, кiнетичних, енергетичних та магнiтних властивостей напiвпровiдникового твердого розчину Lu_1-xSc_xNiSb, x = 0–0,10, виявило можливiсть зайняття легуючими атомами Sc рiзних кристалографiчних позицiй у залежностi вiд їхньої концентрацiї. Це приводить до генерування структурних дефектiв донорної i/або акцепторної природи та появи у забороненiй зонi є_g вiдповiдних енергетичних рiвнiв (зон). Спiввiдношення iонiзованих донорiв та акцепторiв (ступiнь компенсацiї) визначає у Lu_1-xSc_xNiSb положення рiвня Фермi є_F. Встановлено залежнiсть швидкостi генерування енергетичних рiвнiв та положення рiвня Фермi є_F вiд концентрацiї домiшки Sc, що визначає механiзм електропровiдностi Lu_1-xSc_xNiSb. Дослiджений твердий розчин Lu_1-xSc_xNiSb є перспективним термоелектричним матерiалом.

Посилання

I. Karla, J. Pierre, R.V. Skolozdra. Physical properties and giant magnetoresistance in RNiSb compounds. J. Alloys Compd. 265, 42 (1998).

https://doi.org/10.1016/S0925-8388(97)00419-2

V.V. Romaka, L. Romaka, A. Horyn, P. Rogl, Yu. Stadnyk, N. Melnychenko, M. Orlovskyy, V. Krayovskyy. Peculiarities of thermoelectric half-Heusler phase formation in Gd-Ni-Sb and Lu-Ni-Sb ternary systems. J. Solid State Chem. 239, 145 (2016).

https://doi.org/10.1016/j.jssc.2016.04.029

V.V. Romaka, L. Romaka, A. Horyn, Yu. Stadnyk. Experimental and theoretical investigation of the Y-Ni-Sb and Tm-Ni-Sb systems. J. Alloys Compd. 855, 157334 (2021).

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157334

K. Hartjes, W. Jeitschko. Crystal structure and magnetic properties of the lanthanoid nickel antimonides LnNiSb (Ln = La-Nd, Sm, Gd-Tm, Lu). J. Alloys Compd. 226, 81 (1995).

https://doi.org/10.1016/0925-8388(95)01573-6

V.A. Romaka, Yu. Stadnyk, L. Romaka, V. Krayovskyy, A. Нoryn, P. Klyzub, V. Pashkevych. Study of structural, electrokinetic and magnetic characteristics of the Er1−xZrxNiSb Semiconductor. J. Phys. Chem. Sol. State.

, 69 (2020).

V.A. Romaka, Yu.V. Stadnyk, L.P. Romaka, V.Z. Pashkevych, V.V. Romaka, A.M. Horyn, P.Yu. Demchenko. Study of structural, thermodynamic, energy, kinetic and magnetic properties of thermoelectric material Lu1−xZrxNiSb. J. Thermoelectricity. 1, 32 (2021).

V.A. Romaka, Yu. Stadnyk, L. Romaka, A. Horyn, V. Pashkevych, H. Nychyporuk, P. Garanyuk. Investigation of thermoelectric material based on Lu1−xZrxNiSb solid solution. I. Experimental Results. J. Phys. Chem. Sol. State. 23, 235 (2022).

https://doi.org/10.15330/pcss.23.2.235-241

V.A. Romaka, Yu.V. Stadnyk, V.Ya. Krayovskyy, L.P. Romaka, O.P. Guk, V.V. Romaka, M.M. Mykyychuk, A.M. Horyn. The Latest Heat-Sensitive Materials and Temperature Transducers (Lviv Polytechnic Publishing House, 2020) [in Ukrainian] [ISBN 978-966-941-478-6].

V.A. Romaka, Yu. Stadnyk, L. Romaka, V. Krayovskyy, P. Klyzub, V. Pashkevych, A. Нoryn, P. Garanyuk. Synthesis and electrical transport properties of Er1−xScxNiSb semiconducting solid solution. J. Phys. Chem. Sol. State. 22, 146 (2021).

https://doi.org/10.15330/pcss.22.1.146-152

I. Wolaсska, K. Synoradzki, K. Ciesielski, K. Zaiкski, P. Skokowski, D. Kaczorowski. Enhanced thermoelectric power factor of half-Heusler solid solution Sc1−xTmxNiSb prepared by high-pressure high-temperature sintering method. Mater. Chem. and Phys. 29 (2019).

https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2019.01.056

N.F. Mott, E.A. Davis. Electron Processes in Non-Crystalline Materials (Clarendon Press, 1979).

B.I. Shklovskii, A.L. Efros. Electronic properties of doped semiconductors (Springer, 1984).

https://doi.org/10.1007/978-3-662-02403-4

V.A. Romaka, E.K. Hlil, Ya.V. Skolozdra, P. Rogl, Yu.V. Stadnyk, L.P. Romaka, A.M. Goryn. Features of the mechanisms of generation and "Healing" of structural defects in the heavily doped intermetallic semiconductor n-ZrNiSn. Semiconductors. 43, 1115 (2009).

https://doi.org/10.1134/S1063782609090024

V.P. Babak, V.V. Shchepetov. Wear resistance of amorphous-crystalline coatings with lubricants. J. Friction and Wear. 39, 38 (2018).

https://doi.org/10.3103/S1068366618010038

T. Roisnel, J. Rodriguez-Carvajal. WinPLOTR: A windows tool for powder diffraction patterns analysis. Mater. Sci. Forum, Proc. EPDIC7 378-381 (2001).

https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.378-381.118

V.L. Moruzzi, J.F. Janak, A.R. Williams. Calculated Electronic Properties of Metals (Pergamon Press, 1978).

H. Akai. Fast Korringa-Kohn-Rostoker coherent potential approximation and its application to FCC Ni-Fe systems. J. Phys.: Condens. Matter. 1, 8045 (1989).

https://doi.org/10.1088/0953-8984/1/43/006

The Elk code An all-electron full-potential linearised augmented-plane wave (LAPW) code. http://elk.sourceforge.net.

K. Synoradzki, K. Ciesielski, I. Veremchuk, H. Borrmann, P. Skokowski, D. Szymanski, Y. Grin, D. Kaczorowski. Thermal and electronic transport properties of the HalfHeusler phase ScNiSb. Materials. 12, 1723 (2019).

https://doi.org/10.3390/ma12101723

Downloads

PDF (English)

Опубліковано

2022-08-29

Як цитувати

Romaka, V., Romaka, V., Stadnyk, Y., Romaka, L., Demchenko, P., Pashkevych, V., & Horyn, A. (2022). Особливості механізмів електропровідності напівпро-відникового твердого розчину Lu1 – xScxNiSb. Український фізичний журнал, 67(5), 370. https://doi.org/10.15407/ujpe67.5.370

Завантажити посилання

Номер

Том 67 № 5 (2022)

Розділ

Напівпровідники і діелектрики

Ліцензія

Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна

Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:

1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.

2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.

3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.

4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.

5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.

6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.