Measuring thermoelectric transport properties of materials

Energy and Environmental Science

Volumn 8, Issue 2, 2015, Pages 423-435

  Borup, Kasper A ^a   De Boor, Johannes ^b   Wang, Heng ^c   Drymiotis, Fivos ^c   Gascoin, Franck ^d   Shi, Xun ^e   Chen, Lidong ^e   Fedorov, Mikhail I ^f,g   Müller, Eckhard ^b,h   Iversen, Bo B ^a   Snyder, G Jeffrey ^c,g  

^a AARHUS UNIVERSITY   (Denmark)

^b GERMAN AEROSPACE CENTER DLR   (Germany)

^c California Institute of Technology   (United States)

^d UNIVERSITÉ DE CAEN   (France)

^e SHANGHAI INSTITUTE OF CERAMICS   (China)

^f IOFFE INSTITUTE   (Russian Federation)

^g ITMO UNIVERSITY   (Russian Federation)

^h JUSTUS LIEBIG UNIVERSITY   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARRIER CONCENTRATION; HALL MOBILITY; HOLE MOBILITY; LOW TEMPERATURE PHENOMENA; SPECIFIC HEAT; TEMPERATURE; TEMPERATURE MEASUREMENT;

ERRONEOUS DATUM; FLASH DIFFUSIVITY; HALL COEFFICIENT; HIGH TEMPERATURE MEASUREMENT; LOW TEMPERATURE TECHNIQUES; THERMOELECTRIC FIGURE OF MERIT; THERMOELECTRIC TRANSPORT PROPERTIES; THERMOELECTRICS;

THERMAL CONDUCTIVITY;

CONCENTRATION (COMPOSITION); DATA QUALITY; ELECTRICAL RESISTIVITY; HIGH TEMPERATURE; MOBILITY; PHASE TRANSITION; THERMAL ALTERATION; THERMAL CONDUCTIVITY;

EID: 84928478936     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c4ee01320d     Document Type: Review

References (94)

1. G. J. Snyder E. S. Toberer Nat. Mater. 2008 7 105 114
2. L. E. Bell Science 2008 321 1457 1461
3. F. J. DiSalvo Science 1999 285 703 706
4. A. D. LaLonde Y. Pei H. Wang G. Jeffrey Snyder Mater. Today 2011 14 526 532
5. J. H. Yang T. Caillat MRS Bull. 2006 31 224 229
6. D. Samson M. Kluge T. Becker U. Schmid Sens. Actuators, A 2011 172 240 244
7. A. Dewan S. U. Ay M. N. Karim H. Beyenal J. Power Sources 2014 245 129 143
8. C. B. Vining Nat. Mater. 2009 8 83 85
9. D. M. Rowe, Thermoelectrics Handbook: Macro to Nano, CRC press, 2006
10. D. M. Rowe, CRC handbook of thermoelectrics, CRC press, 2010
11. T. C. Harman D. L. Spears M. P. Walsh J. Electron. Mater. 1999 28 L1 L5
12. T. C. Harman P. J. Taylor D. L. Spears M. P. Walsh J. Electron. Mater. 2000 29 L1 L2
13. C. J. Vineis T. C. Harman S. D. Calawa M. P. Walsh R. E. Reeder R. Singh A. Shakouri Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2008 77 235202
14. H. Wang Y. Pei A. D. LaLonde G. J. Snyder Adv. Mater. 2011 23 1366 1370
15. H. Wang Y. Pei A. D. LaLonde G. J. Snyder Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012 109 9705 9709
16. J. Martin Rev. Sci. Instrum. 2012 83 065101 065109
17. J. Martin Meas. Sci. Technol. 2013 24 085601
18. K. A. Borup E. S. Toberer L. D. Zoltan G. Nakatsukasa M. Errico J.-P. Fleurial B. B. Iversen G. J. Snyder Rev. Sci. Instrum. 2012 83 123902
19. S. Iwanaga E. S. Toberer A. LaLonde G. J. Snyder Rev. Sci. Instrum. 2011 82 063905
20. T. M. Tritt, Thermal conductivity: theory, properties, and applications, Springer, 2004
21. R. P. Tye, Thermal conductivity, Academic Press London, 1969
22. J. Parrott and A. Stuckes, Thermal Conductivity of Solids, 1975
23. E. S. Toberer L. L. Baranowski C. Dames Annu. Rev. Mater. Sci. 2012 42 179 209
24. H. Wang W. Porter H. Böttner J. König L. Chen S. Bai T. Tritt A. Mayolet J. Senawiratne C. Smith F. Harris P. Gilbert J. Sharp J. Lo H. Kleinke L. Kiss J. Electron. Mater. 2013 42 1073 1084
25. E. S. Toberer M. Christensen B. B. Iversen G. J. Snyder Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2008 77 075203
26. J. He J. Androulakis M. G. Kanatzidis V. P. Dravid Nano Lett. 2012 12 343 347
27. M. Ohta K. Biswas S. H. Lo J. He D. Y. Chung V. P. Dravid M. G. Kanatzidis Adv. Energy Mater. 2012 2 1117 1123
28. S. M. Kauzlarich, Chemistry, structure, and bonding of Zintl phases and ions, VCH New York, 1996
29. S. C. Sevov, in Intermetallic Compounds-Principles and Practice, John Wiley & Sons, Ltd, 2002, pp. 113-132
30. S. M. Kauzlarich S. R. Brown G. Jeffrey Snyder Dalton Trans. 2007 2099 2107
31. A. F. May E. S. Toberer A. Saramat G. J. Snyder Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2009 80 125205
32. E. S. Toberer A. F. May G. J. Snyder Chem. Mater. 2009 22 624 634
33. M. Søndergaard M. Christensen K. A. Borup H. Yin B. B. Iversen Acta Mater. 2012 60 5745 5751
34. M. Søndergaard M. Christensen K. Borup H. Yin B. Iversen J. Mater. Sci. 2013 48 2002 2008
35. H. Yin M. Christensen N. Lock B. B. Iversen Appl. Phys. Lett. 2012 101 043901
36. T. Dasgupta C. Stiewe A. Sesselmann H. Yin B. Iversen E. Mueller J. Appl. Phys. 2013 113 103708
37. M. Beekman M. Baitinger H. Borrmann W. Schnelle K. Meier G. S. Nolas Y. Grin J. Am. Chem. Soc. 2009 131 9642 9643
38. N. Chen F. Gascoin G. J. Snyder E. Müller G. Karpinski C. Stiewe Appl. Phys. Lett. 2005 87 171903
39. D. Platzek, G. Karpinski, C. Stiewe, P. Ziolkowski, C. Drasar and E. Muller, Potential-Seebeck-microprobe (PSM): measuring the spatial resolution of the Seebeck coefficient and the electric potential, Clemson, South Carolina, USA, 2005
40. H. L. Ni X. B. Zhao G. Karpinski E. Müller J. Mater. Sci. 2005 40 605 608
41. S. Iwanaga G. J. Snyder J. Electron. Mater. 2012 41 1667 1674
42. A. F. May J.-P. Fleurial G. J. Snyder Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2008 78 125205
43. M. Sondergaard M. Christensen L. Bjerg K. A. Borup P. Sun F. Steglich B. B. Iversen Dalton Trans. 2012 41 1278 1283
44. M. Christensen S. Johnsen M. Søndergaard J. Overgaard H. Birkedal B. B. Iversen Chem. Mater. 2008 21 122 127
45. H. Wang W. Porter H. Böttner J. König L. Chen S. Bai T. Tritt A. Mayolet J. Senawiratne C. Smith F. Harris P. Gilbert J. Sharp J. Lo H. Kleinke L. Kiss J. Electron. Mater. 2013 42 654 664
46. N. D. Lowhorn W. Wong-Ng W. Zhang Z. Q. Lu M. Otani E. Thomas M. Green T. N. Tran N. Dilley S. Ghamaty N. Elsner T. Hogan A. D. Downey Q. Jie Q. Li H. Obara J. Sharp C. Caylor R. Venkatasubramanian R. Willigan J. Yang J. Martin G. Nolas B. Edwards T. Tritt Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2009 94 231 234
47. Z. Lu N. D. Lowhorn W. Wong-Ng W. Zhang M. Otani E. E. Thomas M. L. Green T. N. Tran J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 2009 114 37 55
48. J. Martin T. Tritt C. Uher J. Appl. Phys. 2010 108 121101
49. J. de Boor E. Muller Rev. Sci. Instrum. 2013 84 065102
50. P. H. M. Bottger E. Flage-Larsen O. B. Karlsen T. G. Finstad Rev. Sci. Instrum. 2012 83 025101
51. R. L. Kallaher C. A. Latham F. Sharifi Rev. Sci. Instrum. 2013 84 013907
52. C. Wood D. Zoltan G. Stapfer Rev. Sci. Instrum. 1985 56 719 722
53. A. Guan H. Wang H. Jin W. Chu Y. Guo G. Lu Rev. Sci. Instrum. 2013 84 043903
54. L. J. van der Pauw Philips Res. Rep. 1958 13 1
55. L. J. van der Pauw Philips Tech. Rev. 1958 20 220
56. A. T. Burkov A. Heinrich P. P. Konstantinov T. Nakama K. Yagasaki Meas. Sci. Technol. 2001 12 264
57. V. Ponnambalam S. Lindsey N. S. Hickman T. M. Tritt Rev. Sci. Instrum. 2006 77 073904
58. B. Céline B. David D. Nita Meas. Sci. Technol. 2012 23 035603
59. A. D. LaLonde Y. Pei G. J. Snyder Energy Environ. Sci. 2011 4 2090 2096
60. C. G. M. Kirby M. J. Laubitz Metrologia 1973 9 103
61. M. V. Cheremisin, Peltier effect induced correction to ohmic resistance, Washington, DC, USA, 2001
62. E. H. Putley, The Hall effect and related phenomena, Butterworths, London, 1960
63. R. Spal J. Appl. Phys. 1980 51 4221 4225
64. M. Büttiker Phys. Rev. Lett. 1986 57 1761 1764
65. H. H. Sample W. J. Bruno S. B. Sample E. K. Sichel J. Appl. Phys. 1987 61 1079 1084
66. L. L. Soethout H. v. Kempen J. T. P. W. v. Maarseveen P. A. Schroeder P. Wyder J. Phys. F: Met. Phys. 1987 17 L129
67. M. Levy M. P. Sarachik Rev. Sci. Instrum. 1989 60 1342 1343
68. V. I. Fistul, Heavily doped semiconductors, Plenum Press, New York, 1969
69. Y. Z. Pei X. Y. Shi A. LaLonde H. Wang L. D. Chen G. J. Snyder Nature 2011 473 66 69
70. L.-D. Zhao J. He S. Hao C.-I. Wu T. P. Hogan C. Wolverton V. P. Dravid M. G. Kanatzidis J. Am. Chem. Soc. 2012 134 16327 16336
71. H. Wang A. D. LaLonde Y. Pei G. J. Snyder Adv. Funct. Mater. 2013 23 1586 1596
72. X. Liu T. Zhu H. Wang L. Hu H. Xie G. Jiang G. J. Snyder X. Zhao Adv. Energy Mater. 2013 3 1238 1244
73. N. W. Ashcroft and N. D. Mermin, Solid state physics, CBS Publishing, Philadelphia, 1988
74. J. W. Vandersande A. Zoltan C. Wood Int. J. Thermophys. 1989 10 251 257
75. C. B. Vining A. Zoltan J. W. Vandersande Int. J. Thermophys. 1989 10 259 268
76. W. J. Parker R. J. Jenkins C. P. Butler G. L. Abbott J. Appl. Phys. 1961 32 1679 1684
77. J. de Boor V. Schmidt Adv. Mater. 2010 22 4303 4307
78. T. C. Harman J. H. Cahn M. J. Logan J. Appl. Phys. 1959 30 1351 1359
79. X. Y. Ao J. de Boor V. Schmidt Adv. Energy Mater. 2011 1 1007 1011
80. D. G. Cahill R. O. Pohl Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1987 35 4067 4073
81. T. Tong A. Majumdar Rev. Sci. Instrum. 2006 77 104902
82. C. A. Paddock G. L. Eesley J. Appl. Phys. 1986 60 285 290
83. D. G. Cahill Rev. Sci. Instrum. 2004 75 5119 5122
84. Y. K. Koh S. L. Singer W. Kim J. M. O. Zide H. Lu D. G. Cahill A. Majumdar A. C. Gossard J. Appl. Phys. 2009 105 054303
85. A. L. Pope B. Zawilski T. M. Tritt Cryogenics 2001 41 725 731
86. V. K. Zaitsev M. I. Fedorov E. A. Gurieva I. S. Eremin P. P. Konstantinov A. Y. Samunin M. V. Vedernikov Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2006 74 045207
87. G. T. Alekseeva E. A. Gurieva P. P. Konstantinov L. V. Prokofeva M. I. Fedorov Semiconductors 1996 30 1125 1127
88. E. Müller, C. Stiewe, D. Rowe and S. Williams, in Thermoelectrics Handbook: Macro to nano, ed., D. M. Rowe, 2005, p. 26
89. R. D. Cowan J. Appl. Phys. 1963 34 926 927
90. L. M. Clark III R. E. Taylor J. Appl. Phys. 1975 46 714 719
91. J. A. Cape G. W. Lehman J. Appl. Phys. 1963 34 1909 1913
92. D. R. Brown T. Day K. A. Borup S. Christensen B. B. Iversen G. J. Snyder APL Mater. 2013 1 52107
93. H. Liu X. Yuan P. Lu X. Shi F. Xu Y. He Y. Tang S. Bai W. Zhang L. Chen Y. Lin L. Shi H. Lin X. Gao X. Zhang H. Chi C. Uher Adv. Mater. 2013 25 6607 6612
94. J. S. Hwang K. J. Lin C. Tien Rev. Sci. Instrum. 1997 68 94 101