Thermoelektrische Eigenschaften der In1-x@xIn2S4-yTey Thiospinelle

• Antragsteller: Professor Roman Gumeniuk, Ph.D.; Dr. Cameliu Himcinschi
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 441856638

Das vorgeschlagene Projekt zielt auf eine Verbesserung der thermoelektrischen (TE) Leistung der In1-x@xIn2S4 (@ = Vakanzen) Thiospinelle. Diese n-Halbleiter sind vielversprechende Materialien, die als Gegenteil in TE-Generatoren auf der Basis von umweltfreundlichen in der Natur vorkommenden Mineral Tetrahedrit verwendet werden können. Es wird erwartet, dass die isovalente Substituierung von Schwefel durch Tellur in In1-x@xIn2S4 die Mobilität der Ladungsträger und damit die elektrischen Transporteigenschaften solcher Materialien verbessert. Um das TE-Verhalten von In0.84@0.16In2S4-yTey, In0.78@0.22In2S4-yTey und In0.67@0.33In2S4-yTey (y = 0.1, 0.2, 0.3) (d.h. Sulfiden mit der allgemeinen Formel In1-x@xIn2S4-yTey) zu untersuchen, werden ihre Synthesen, gründliche Charakterisierung, Verfeinerung der Kristallstruktur sowie Messungen der elektrischen und thermischen Transporteigenschaften durchgeführt. Als alternative Methode zur Messung der phononischen Wärmeleitfähigkeit wird die Mikro-Raman-Spektroskopie eingesetzt.Anhand von Ansätzen aus der Festkörperchemie und -physik untersuchen wir die Zusammenhänge zwischen den Zusammensetzungen, Ladungsträgerkonzentrationen und deren Beweglichkeit in den genannten Thiospinellen. Das Verständnis solcher Zusammenhänge wird zur Entwicklung schwefelhaltiger thermoelektrischer Materialien vom n-Typ beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen