Patterns of effect of spark plasma sintering temperature on microstructure of thermoelectric composites based on Bi2Te2.1Se0.9Bi2 matrix with cobalt inclusions

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Effect of spark plasma sintering temperature on the formation of Co filler particles in the Bi2Te2.1Se0.9 matrix has been examined. Owing to high-temperature diffusion redistribution of atoms in the matrix and filler materials and chemical interaction between these materials, in the Bi2Te2.1Se0.9 + 0.33 wt % Co, core–shell filler particles (Co@CoTe2) are formed. With increasing the sintering temperature, fraction of the “CoTe2 shell” in the particles increases, while fraction of the “Co core” decreases. This behavior is due to an increasing in the diffusion coefficient of Co in the Bi2Te2.1Se0.9 matrix with increasing in the sintering temperature. The concentration profiles of the Co distribution of in the Bi2Te2.1Se0.9 matrix, governed by diffusion, are well described using Fick’s second law for diffusion from a limited source of a diffusing substance. The diffusion coefficient of Co increases with increasing un the sintering temperature in accordance with the Arrhenius law and with an activation energy of ~0.61 eV.

About the authors

M. Zhezhu

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
“Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова”

Author for correspondence.
Email: marina_jeju@mail.ru
Россия, Белгород

A. E. Vasil’ev

Belgorod State University

Email: marina_jeju@mail.ru
Russia, 308015, Belgorod

O. N. Ivanov

Belgorod State Technological University; Belgorod State University

Email: marina_jeju@mail.ru
Russia, 308012, Belgorod; Russia, 308015, Belgorod

References

  1. Fortulan R., Yamini S.A. // Materials. 2021. V. 14. No. 20. Art. No. 6059.
  2. Zhao W. Liu Z., Wei P. et al. // Nature Nanotechnol. 2017. V. 12. No. 1. P. 55.
  3. Xing L., Cui W., Sang X. et al. // J. Materiomics. 2021. V. 7. No. 5. P. 998.
  4. Ma S., Li C., Wei P. et al. // J. Mater. Chem. A. 2020. V. 8. No. 9. P. 4816.
  5. Li D., Zhang J., Song C.J. et al. // RSC Advances. 2015. V. 5. No. 54. Art. No. 43717.
  6. Ivanov O., Yaprintsev M., Vasil’ev A. et al. // Chin. J. Phys. 2022. V. 77. P. 24.
  7. Иванов О.Н., Япрынцев М.Н., Васильев А.Е. и др. // Стекло и керамика. 2021. № 11. С. 23; Ivanov O., Yaprintsev M., Vasil’ev A. et al. // Glass Ceram+. 2022. V. 78. No. 11. P. 442.
  8. Mehrer H. Diffusion in solids: fundamentals, methods, materials, diffusion-controlled processes. Springer Science & Business Media, 2007. P. 295.
  9. Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела. М.: ЛЕНАНД, 2015. С. 496.
  10. Lan Y.C., Wang D.Z., Chen G. et al. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. Art No. 101910.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (1MB)
3.

Download (149KB)
4.

Download (301KB)

Copyright (c) 2023 М. Жежу, А.Е. Васильев, О.Н. Иванов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».