| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第14-44页 |
| 1.1 热电学简介 | 第15-20页 |
| 1.1.1 热电效应 | 第15-17页 |
| 1.1.2 热电优值 | 第17-18页 |
| 1.1.3 20世纪中期热电材料及应用研究 | 第18-19页 |
| 1.1.4 低维化和“声子玻璃电子晶体” | 第19-20页 |
| 1.2 热电器件及转换效率 | 第20-22页 |
| 1.2.1 热电器件工作原理 | 第20页 |
| 1.2.2 热电器件研究现状 | 第20-21页 |
| 1.2.3 热电器件的能量转换效率 | 第21-22页 |
| 1.3 热电输运理论 | 第22-31页 |
| 1.3.1 载流子输运特性 | 第23-27页 |
| 1.3.2 声子输运特性 | 第27-31页 |
| 1.4 热电材料及性能优化策略 | 第31-40页 |
| 1.4.1 当前热电材料概况 | 第31-32页 |
| 1.4.2 载流子浓度优化 | 第32-33页 |
| 1.4.3 电子能带工程 | 第33-36页 |
| 1.4.4 声子工程 | 第36-39页 |
| 1.4.5 多尺度声子散射 | 第39-40页 |
| 1.5 Half-Heusler热电材料 | 第40-42页 |
| 1.6 本文研究内容与思路 | 第42-44页 |
| 第二章 实验方法 | 第44-50页 |
| 2.1 实验材料和设备 | 第44-45页 |
| 2.2 材料制备方法与流程 | 第45页 |
| 2.3 材料的表征与性能测试 | 第45-49页 |
| 2.3.1 物相结构分析 | 第45-46页 |
| 2.3.2 微观形貌与实际成分 | 第46页 |
| 2.3.3 差示扫描量热与热重分析 | 第46-47页 |
| 2.3.4 热导率测试 | 第47页 |
| 2.3.5 电导率与Seebeck系数测试 | 第47-48页 |
| 2.3.6 霍尔系数测试 | 第48-49页 |
| 2.3.7 声速测试 | 第49页 |
| 2.4 电子能带结构计算 | 第49-50页 |
| 第三章 N型FeVSb基half-Heusler化合物热电输运特性 | 第50-74页 |
| 3.1 制备工艺及其热电性能 | 第50-55页 |
| 3.1.1 制备及结构表征 | 第51-52页 |
| 3.1.2 致密度对FeVSb热电性能影响 | 第52-55页 |
| 3.2 固溶合金化降低晶格热导率 | 第55-61页 |
| 3.2.1 制备及结构表征 | 第56页 |
| 3.2.2 热学输运性质 | 第56-57页 |
| 3.2.3 合金散射对晶格热导率的影响机制 | 第57-60页 |
| 3.2.4 电学输运性质 | 第60-61页 |
| 3.3 N型FeV_(0.6)Nb_(0.4)Sb的热电性能优化 | 第61-67页 |
| 3.3.1 制备与结构表征 | 第61页 |
| 3.3.2 电学输运性质 | 第61-63页 |
| 3.3.3 热学输运性质 | 第63-64页 |
| 3.3.4 晶界散射对电子和声子输运的影响 | 第64-67页 |
| 3.4 N型Fe_(1-x)Co_xV_(1-y)Nb_ySb的声子输运机制 | 第67-71页 |
| 3.4.1 低温晶格热导率 | 第67-69页 |
| 3.4.2 声子散射机制与声子平均自由程 | 第69-71页 |
| 3.5 本章小结 | 第71-74页 |
| 第四章 基于能带工程设计P型Fe(V,Nb)Sb基热电材料 | 第74-94页 |
| 4.1 FeVSb和FeNbSb的电子能带结构 | 第74-75页 |
| 4.2 P型FeV_(0.6)Nb_(0.4)Sb的热电输运特性 | 第75-82页 |
| 4.2.1 相结构和成分表征 | 第75-76页 |
| 4.2.2 热电优值以及载流子散射机制 | 第76-78页 |
| 4.2.3 态密度有效质量 | 第78-79页 |
| 4.2.4 载流子形变势 | 第79-80页 |
| 4.2.5 点缺陷散射降低晶格热导率 | 第80-81页 |
| 4.2.6 热电优值与最优载流子浓度 | 第81-82页 |
| 4.3 基于能带工程优化P型Fe(VNb)Sb的热电性能 | 第82-92页 |
| 4.3.1 低有效质量导致高功率因子 | 第82-85页 |
| 4.3.2 相结构与成分表征 | 第85-86页 |
| 4.3.3 热电优值与电输运性质 | 第86-87页 |
| 4.3.4 热输运性质及声子散射机制 | 第87-90页 |
| 4.3.5 重复性与热稳定性 | 第90-92页 |
| 4.3.6 原型half-Heusler热电模块 | 第92页 |
| 4.4 本章小结 | 第92-94页 |
| 第五章 FeNbSb基重带热电材料的性能优化策略 | 第94-118页 |
| 5.1 重带热电材料及其特征 | 第95-97页 |
| 5.2 重元素掺杂优化FeNbSb的热电性能 | 第97-106页 |
| 5.2.1 微结构和成分表征 | 第97-99页 |
| 5.2.2 优值增强与原型half-Heusler热电模块 | 第99-101页 |
| 5.2.3 协同优化功率因子和热导率 | 第101-105页 |
| 5.2.4 热稳定性和重复性 | 第105-106页 |
| 5.3 多尺度声子散射改善重带热电材料性能 | 第106-115页 |
| 5.3.1 多尺度声子散射设计 | 第107-109页 |
| 5.3.2 多尺度试样的微结构表征 | 第109-111页 |
| 5.3.3 多尺度试样的电学输运特征 | 第111-113页 |
| 5.3.4 多尺度声子散射有效降低晶格热导率 | 第113-115页 |
| 5.4 本章小结 | 第115-118页 |
| 第六章 P型FeV_(1-x)Nb_xSb固溶体的质量因子 | 第118-130页 |
| 6.1 不同元素掺杂的FeV_(1-x)Nb_xSb热电性能 | 第119-122页 |
| 6.2 最大优值与质量因子随Nb含量变化规律 | 第122-129页 |
| 6.2.1 晶格热导率 | 第124-125页 |
| 6.2.2 禁带宽度 | 第125-126页 |
| 6.2.3 单带有效质量和迁移率 | 第126-127页 |
| 6.2.4 电导率与载流子浓度 | 第127-128页 |
| 6.2.5 平均优值 | 第128-129页 |
| 6.3 本章小结 | 第129-130页 |
| 第七章 结论与展望 | 第130-132页 |
| 参考文献 | 第132-148页 |
| 致谢 | 第148-150页 |
| 个人简历 | 第150-152页 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 | 第152-154页 |
| 发表论文与申请专利 | 第152-154页 |
| 参加会议 | 第154页 |
