30237.熱電氧化物鈦酸鍶的熱傳導(dǎo)研究

1、廈門(mén)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫(xiě)作中參考其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門(mén)大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動(dòng)規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為()課題(組)的研究成果，獲得()課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在()實(shí)驗(yàn)室完成。(請(qǐng)?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)填寫(xiě)課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱(chēng)，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)聲明人(簽名)：耋芻p中年

2、f月計(jì)日摘要摘要缺陷是影響晶體熱導(dǎo)過(guò)程的重要物理機(jī)制。論文首先對(duì)熱電材料的研究背景和現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。為了研究氧缺陷對(duì)鈦酸鍶熱傳導(dǎo)過(guò)程的影響，利用高溫高真空條件下對(duì)鈦酸鍶進(jìn)行退火。先用高溫型差示掃描量熱儀測(cè)出單晶鈦酸鍶退火前后鈦酸鍶的比熱，結(jié)合德拜模型比較比熱隨溫度出現(xiàn)變化的原因。接著利用激光導(dǎo)熱儀測(cè)出它們的熱擴(kuò)散系數(shù)，計(jì)算出它們的熱導(dǎo)率，比較退火前后它們之間的差異。之后引入callaway模型對(duì)這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合。最后利用X射線

3、氧吸收譜對(duì)鈦酸鍶做了進(jìn)一步的研究。研究結(jié)果顯示，鈦酸鍶的比熱整體隨著溫度的上升而變化，在溫度較低時(shí)，比熱快速增加，當(dāng)溫度接近鈦酸鍶的德拜溫度時(shí)，比熱增加速度變緩，在高溫附近時(shí)，比熱趨于不變，實(shí)驗(yàn)測(cè)量的結(jié)果符合德拜模型比熱。鈦酸鍶退火后的比熱與退火前相比，比熱減小了，這是緣于鈦酸鍶在高溫真空條件下退火后產(chǎn)生了氧缺陷。比熱實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果符合杜隆一柏替定律。鈦酸鍶的熱導(dǎo)率隨著溫度升高逐漸降低。鈦酸鍶晶體導(dǎo)熱過(guò)程中主要依靠聲子來(lái)導(dǎo)熱。溫度升高時(shí)，

4、聲子振動(dòng)能量加大，聲子間的碰撞增多，聲子間碰撞幾率增大使得聲子的平均自由程減小，熱導(dǎo)率也就愈低。退火后，鈦酸鍶的熱導(dǎo)大幅降低，這是由于鈦酸鍶退火后產(chǎn)生了氧缺陷，氧缺陷的存在對(duì)聲子進(jìn)行散射，有效的降低了聲子的平均自由程，從而減小鈦酸鍶的熱導(dǎo)。用不同溫度對(duì)鈦酸鍶進(jìn)行退火，退火溫度越高，鈦酸鍶的熱導(dǎo)率越低，用Callaway模型對(duì)這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合，得出原因是退火溫度越高時(shí)晶體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生更多的氧缺陷，更有效的對(duì)聲子進(jìn)行散射，進(jìn)而大幅降低熱導(dǎo)。