Анизотропия термоэлектрических свойств нанонитей Bi и Bi—Sn для термоэлектрических приложений

Abstract

В работе впервые исследовались анизотропии сопротивления и термоэдс (как в отсутствии магнитного поля, так и в слабом магнитном поле) нитей чистого и легированного оловом висмута в стеклянной изоляции. Нити получались литьем из жидкой фазы и диаметрами от 100 нм до 1—2 мкм. Нити с ориентацией C₃ вдоль оси получались методом зонной перекристаллизации с затравкой. Анизотропия магнитосопротивления изучалась методом снятия угловых диаграмм вращения поперечного магнитосопротивления. Показано, что магнитное поле приводит к возрастанию термоэдс по абсолютному значению, а легирование Sn приводит к значительному возрастанию анизотропии термоэдс, что является важным для создания анизотропных термоэлементов поперечного типа.

В роботі вперше досліджено анізотропії опору та термоерс (як за відсутности магнетного поля, так і в слабкому магнетному полі) ниток чистого і леґованого циною бисмуту в скляній ізоляції. Нитки одержано литтям з рідкої фази й діяметрами від 100 нм до 1—2 мкм. Нитки з орієнтацією C₃ вздовж вісі одержано методою зонної перекристалізації з зародком. Анізотропію магнетоопору досліджено методою зняття кутових діяграм обертання поперечного магнетоопору. Показано, що магнетне поле призводить до зростання термоерс за абсолютним значенням, а леґування Sn призводить до значного зростання анізотропії термоерс, що є важливим для створення анізотропних термоелементів поперечного типу.

For the first time, anisotropies of resistance and thermopower of glassinsulated wires of pure and tin-doped bismuth are studied both in the absence of magnetic field and in a weak magnetic field. The wires with diameters from 100 nm to 1—2 μm are fabricated by casting. The wires with C₃ orientation along the axis are fabricated by zone recrystallization with seed. The anisotropy of magnetoresistance is studied using the method of angular diagrams of rotation of the transverse magnetoresistance. As shown, the magnetic field leads to an increase in the thermopower in absolute value, and the doping with Sn leads to a significant increase in the thermopower anisotropy that is important for design of transverse anisotropic thermoelements.