研究目的
采用DSC和交流阻抗谱研究Cu掺杂As-Se玻璃的热电性能
研究成果
将铜引入As-Se玻璃体系会显著影响其热学和电学性能,增加结构网络的复杂性并提高导电性。铜改性引发的不同极化过程会影响介电特性,在低频和中频段观察到较高的介电常数实部数值。该研究揭示了铜改性As-Se玻璃的结构与电学行为特征,为光电子学应用提供了潜在方向。
研究不足
本研究仅限于探究铜含量x≤15 at%的CuxAs50Se50?x硫系玻璃的热学与电学特性。结果解读基于特定结构模型的假设,可能无法涵盖所有潜在的结构变化。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用高纯度单质元素级联加热法合成了CuxAs50Se50?x硫系玻璃。通过X射线测量确认样品的非晶特性。热性能采用差示扫描量热仪(DSC)在非等温条件下进行研究。电学性能通过直流和交流电导率测量及阻抗谱分析确定。
2:样品选择与数据来源:
制备了铜原子百分比x=5、10和15的样品。样品经机械抛光获得用于电学测量的平面平行板。
3:10和15的样品。样品经机械抛光获得用于电学测量的平面平行板。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:METTLER TOLEDO 822型DSC差示扫描量热仪,Novocontrol Concept 90用于直流电导率测量,Keithley 6517B皮安计,Hioki 3522-50 LCR高测试仪用于交流电导率和介电常数测量,SP-200 Biologic设备用于阻抗谱分析。
4:实验流程与操作步骤:
DSC测量在23-500°C温度范围内以10 K/min的升温速率进行。直流电导率在-160°C至120°C温度范围内以1V恒定电压测量。交流电导率和介电常数在20-120°C温度范围内测量。阻抗谱在室温下100 Hz至1 MHz频率范围内记录。
5:数据分析方法:
采用EIS Spectrum Analyzer软件对阻抗数据进行拟合分析。电导率的温度依赖性用阿伦尼乌斯方程描述。
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Keithley 6517B
6517B
Keithley
Picoammeter used for measuring electrical current.
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DSC METTLER TOLEDO 822
822
METTLER TOLEDO
Differential scanning calorimeter used for thermal analysis of samples.
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Novocontrol Concept 90
Concept 90
Novocontrol
Used for DC conductivity measurements.
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LCR Hi-tester Hioki 3522-50
3522-50
Hioki
Used for AC conductivity and dielectric permittivity measurements.
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SP-200 Biologic
SP-200
Biologic
Used for impedance spectroscopy measurements.
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