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热电材料由于其在发电(塞贝克效应)和制冷(帕尔贴效应)方面的应用,引起研究人员的广泛兴趣。钙钛矿锰氧化合物是非钴基氧化物,代表了热电材料的一个重要研究方向。在本论文中,首先采用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂浓度的单钙钛矿锰氧化物La0.6Sr0.4-xKxMnO3,La0.67Sr0.33-xAgxMnO3和双钙钛矿La1Sr2-xAgxMnO7的多晶粉末,然后在12 MPa压强下把多晶粉末压成片,再高温煅烧得到要测试的块体样品。通过X射线衍射(XRD)分析对所得样品的物相结构进行了详细分析,并通过10400 K的物理性能测量,系统研究了不同离子掺杂对样品的电阻率、热导率、Seebeck系数及优值系数ZT等的影响,通过对测试数据的仔细分析,探讨了样品在不同温度区间的导电机理,并利用两相模型解释了不同掺杂对样品Seebeck系数的影响。本论文的主要研究成果如下:1 .采用溶胶-凝胶法制备了单钙钛矿锰氧化物La0.6Sr0.4-xKxMnO3 , La0.67Sr0.33-xAgxMnO3和双钙钛矿La1Sr2-xAgxMnO7的多晶粉末,XRD分析样品多为复合相组成。物性分析表明,样品的导电机理和温度对样品Seebeck系数的影响均符合两相模型。2.研究了不同离子掺杂样品在10400 K的热电性能,发现通过合适的掺杂,样品的优值系数ZT均得到了提高。其中,样品La0.6Sr0.2K0.2MnO3在160 K时ZT最大值可达到2.36×10-5,样品La0.67Sr0.13Ag0.2MnO3在151 K时最大值为1.41×10-4,比未掺杂样品提高三个多数量级,样品LaSr1.9Ag0.1Mn2O7样品在391 K时的优值系数达到了1.56×10-5,比未掺杂样品的优值系数调高了一个数量级。3.测量发现,样品的Seebeck系数由高温到低温,经过由负到正的过程,而且转变温度都在300 K附近。在高温区,Seebeck系数受小极化子的影响;在低温区,seebeck系数是电子-声子的贡献。4.单质Ag比纯钙钛矿样品的电导率大的多,通过高浓度金属Ag的掺入,部分金属颗粒会弥散分布在钙钛矿基体中,其特殊界面效应和逾渗效应能够提高样品的电导率。另外,少量Ag作为重离子进入钙钛矿结构中会降低样品的热导率。结果表明,复合材料的电导率随Ag量的增加先增加后减小,与未掺杂样品相比显著提高,当Ag含量为0.05时,电导率最大,为21505.37 S·m-1,比未掺杂Ag的La0.67Sr0.33MnO3提高了约16倍。当Ag量较少时,少量Ag离子将进入晶格结构中,Ag掺杂提高了载流子浓度,相应的载流子热导率上升,Ag量进一步增加,有一部分Ag离子进入晶格结构中,Ag具有比Sr高的质量数,结构中Ag对Sr位的替换会降低晶格震动导致的晶格热导率。本文的研究对氧化物热电材料的发展具有一定实用价值和指导意义。今后研究中,可将具有最优性能的掺杂钙钛矿锰氧化合物通过脉冲激光沉积制备成外延薄膜,探索具有较高热电性能的氧化物薄膜。