Dual Vacancies: An Effective Strategy Realizing Synergistic Optimization of Thermoelectric Property in BiCuSeO

Journal of the American Chemical Society

Volumn 137, Issue 20, 2015, Pages 6587-6593

  Li, Zhou ^a   Xiao, Chong ^a   Fan, Shaojuan ^b   Deng, Yu ^a   Zhang, Wenshuai ^b   Ye, Bangjiao ^b   Xie, Yi ^a  

^a UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA   (China)

^b University of Science and Technology of China   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE TRANSFER; PHONON SCATTERING; PHONONS; THERMOELECTRIC EQUIPMENT; THERMOELECTRICITY; VACANCIES;

ELECTRICAL CONDUCTIVITY; ELECTRICAL TRANSPORT; ELECTRICAL TRANSPORT PROPERTIES; LOW THERMAL CONDUCTIVITY; THERMAL PARAMETERS; THERMO-ELECTRIC MATERIALS; THERMOELECTRIC PERFORMANCE; THERMOELECTRIC PROPERTIES;

THERMAL CONDUCTIVITY;

BISMUTH; COPPER; OXYGEN; SELENIUM;

ARTICLE; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DESTRUCTION; ELECTRIC CONDUCTIVITY; PHONON; POSITRON ANNIHILATION LIFETIME SPECTROSCOPY; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SCANNING TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; SYNTHESIS; TEMPERATURE DEPENDENCE; THERMAL CONDUCTIVITY;

EID: 84930225609     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.5b01863     Document Type: Article

References (59)

1. Bell, L. E. Science 2008, 321, 1457
2. Poudel, B.; Hao, Q.; Ma, Y.; Lan, Y.; Minnich, A.; Yu, B.; Dresselhaus, M. S.; Chen, G.; Ren, Z. F. Science 2008, 320, 634
3. Zhao, L. D.; Lo, S. H.; Zhang, Y. S.; Sun, H.; Tan, G. J.; Uher, C.; Wolverton, C.; Dravid, V. P.; Kanatzidis, M. G. Nature 2014, 508, 373
4. Xiao, C.; Xu, J.; Li, K.; Feng, J.; Yang, J. L.; Xie, Y. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4287
5. Goldsmid, H. J. In CRC Handbook of Thermoelectrics; Rowe, D. M., Ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, 1995; p 74.
6. Sootsman, J. R.; Chung, D. Y.; Kanatzidis, M. G. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 8616
7. Xiao, C.; Li, Z.; Li, K.; Huang, P. C.; Xie, Y. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 1287
8. Biswas, K.; He, J. Q.; Blum, I. D.; Wu, C. I.; Hogan, T. P.; Seidman, D. N.; Dravid, V. P.; Kanatzidis, M. G. Nature 2012, 489, 414
9. Heremans, J. P.; Jovovic, V.; Toberer, E. S.; Saramat, A.; Kurosaki, K.; Charoenphakdee, A.; Yamanaka, S.; Snyder, G. J. Science 2008, 321, 554
10. Xiao, C.; Xu, J.; Cao, B. X.; Li, K.; Kong, M. G.; Xie, Y. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7971
11. Wu, C. Z.; Feng, F.; Feng, J.; Dai, J.; Peng, L. L.; Zhao, J. Y.; Yang, J. L.; Si, C.; Wu, Z. Y.; Xie, Y. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 13798
12. Kim, W.; Zide, J.; Gossard, A.; Klenov, D.; Stemmer, S.; Shakouri, A.; Majumdar, A. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 045901
13. Voneshen, D. J.; Refson, K.; Borissenko, E.; Krisch, M.; Bosak, A.; Piovano, A.; Cemal, E.; Enderle, M.; Gutmann, M. J.; Hoesch, M.; Roger, M.; Gannon, L.; Boothroyd, A. T.; Uthayakumar, S.; Porter, D. G.; Goff, J. P. Nat. Mater. 2013, 12, 1028
14. Lee, S.; Esfarjani, K.; Luo, T. F.; Zhou, J. W.; Tian, Z. T.; Chen, G. Nat. Commun. 2014, 5, 3525
15. Poudeu, P. F. P.; D'Angelo, J.; Kong, H.; Downey, A.; Short, J. L.; Pcionek, R.; Hogan, T. P.; Uher, C.; Kanatzidis, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14347
16. Schmitt, D. C.; Haldolaarachchige, N.; Xiong, Y.; Young, D. P.; Jin, R.; Chan, J. Y. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5965
17. Kang, J.; Roh, J. W.; Shim, W.; Ham, J.; Noh, J.-S.; Lee, W. Adv. Mater. 2011, 23, 3414
18. Rhyee, J.-S.; Lee, K. H.; Lee, S. M.; Cho, E.; Kim, S.; Lee, E.; Kwon, Y. S.; Shim, J. H.; Kotliar, G. Nature 2009, 459, 965
19. Snyder, G. J.; Toberer, E. S. Nat. Mater. 2008, 7, 105
20. Takabatake, T.; Suekuni, K.; Nakayama, T.; Kaneshita, E. Rev. Mod. Phys. 2014, 86, 669
21. Heremans, J. P.; Wiendlocha, B.; Chamoire, A. M. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5510
22. Cook, B. A.; Kramer, M. J.; Harringa, J. L.; Han, M.-K.; Chung, D.-Y.; Kanatzidis, M. G. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1254
23. Toberer, E. S.; May, A. F.; Snyder, G. J. Chem. Mater. 2010, 22, 624
24. Wan, C. L.; Wang, Y. F.; Wang, N.; Norimatsu, W.; Kusunoki, M.; Koumoto, K. Sci. Technol. Adv. Mater. 2010, 11, 044306
25. Plirdpring, T.; Kurosaki, K.; Kosuga, A.; Ishimaru, M.; Harnwunggmoung, A.; Sugahara, T.; Ohishi, Y.; Muta, H.; Yamanaka, S. Mater. Trans. 2012, 53, 1212
26. Kim, C.-E.; Kurosaki, K.; Ishimaru, M.; Muta, H.; Yamanaka, S. J. Electron. Mater. 2011, 40, 999
27. Ibáñez, M.; Zamani, R.; LaLonde, A.; Cadavid, D.; Li, W.; Shavel, A.; Arbiol, J.; Morante, J. R.; Gorsse, S.; Snyder, G. J.; Cabot, A. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4060
28. Zeier, W. G.; LaLonde, A.; Gibbs, Z. M.; Heinrich, C. P.; Panthöfer, M.; Snyder, G. J.; Tremel, W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7147
29. Liu, M. L.; Chen, I. W.; Huang, F. Q.; Chen, L. D. Adv. Mater. 2009, 21, 3808
30. Xiao, C.; Li, K.; Zhang, J. J.; Tong, W.; Liu, Y. W.; Li, Z.; Huang, P. C.; Pan, B. C.; Su, H. B.; Xie, Y. Mater. Horiz. 2014, 1, 81
31. Hsu, K. F.; Loo, S.; Guo, F.; Chen, W.; Dyck, J. S.; Uher, C.; Hogan, T.; Polychroniadis, E. K.; Kanatzidis, M. G. Science 2004, 303, 818
32. Zhou, M.; Li, J. F.; Kita, T. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4527
33. Karkamkar, A. J.; Kanatzidis, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6002
34. Barabash, S. V.; Ozolins, V.; Wolverton, C. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 155704
35. Arachchige, I. U.; Wu, J.; Dravid, V. P.; Kanatzidis, M. G. Adv. Mater. 2008, 20, 3638
36. Liu, Y.; Zhao, L. D.; Liu, Y. C.; Lan, J. L.; Xu, W.; Li, F.; Zhang, B. P.; Berardan, D.; Dragoe, N.; Lin, Y. H.; Nan, C. W.; Li, J. F.; Zhu, H. M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 20112
37. Lan, J. L.; Liu, Y. C.; Zhan, B.; Lin, Y. H.; Zhang, B. P.; Yuan, X.; Zhang, W. Q.; Xu, W.; Nan, C. W. Adv. Mater. 2013, 25, 5086
38. Zhao, L. D.; He, J. Q.; Berardan, D.; Lin, Y. H.; Li, J. F.; Nan, C. W.; Dragoe, N. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2900
39. Pei, Y. L.; He, J. Q.; Li, J. F.; Li, F.; Liu, Q. J.; Pan, W.; Barreteau, C.; Berardan, D.; Dragoe, N.; Zhao, L. D. NPG Asia Mater. 2013, 5, e47
40. Li, J.; Sui, J. H.; Pei, Y. L.; Barreteau, C.; Berardan, D.; Dragoe, N.; Cai, W.; He, J. Q.; Zhao, L. D. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8543
41. Sui, J. H.; Li, J.; He, J. Q.; Pei, Y. L.; Berardan, D.; Wu, H. J.; Dragoe, N.; Cai, W.; Zhao, L. D. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2916
42. Pei, Y. L.; Wu, H. J.; Wu, D.; Zheng, F. S.; He, J. Q. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 13902
43. Oka, K.; Yanagida, T.; Nagashima, K.; Kanai, M.; Xu, B.; Park, B. H.; Katayama-Yoshida, H.; Kawai, T. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2535
44. Ural, A.; Griffin, P. B.; Plummer, J. D. Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 1706
45. Choi, S. J.; Kim, K. H.; Yang, W. Y.; Lee, H. I.; Heo, S.; Park, G. S.; Shin, H. J.; Yu, H.; Kim, M.; Cho, S. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2013, 112, 807
46. Boroński, E.; Nieminen, R. M. Phys. Rev. B 1986, 34, 3820
47. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133
48. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
49. Barbiellini, B.; Puska, M. J.; Korhonen, T.; Harju, A.; Nieminen, R. M. Phys. Rev. B 1996, 53, 16201
50. Zhou, W.; Ross-Medgaarden, E. I.; Knowles, W. V.; Wong, M. S.; Wachs, I. E.; Kiely, C. J. Nat. Chem. 2009, 1, 722
51. Boulineau, A.; Simonin, L.; Colin, J. F.; Canévet, E.; Daniel, L.; Patou, S. Chem. Mater. 2012, 24, 3558
52. Mata, M. de la; Magen, C.; Gazquez, J.; Utama, M. I. B.; Heiss, M.; Lopatin, S.; Furtmayr, F.; Fernández-Rojas, C. J.; Peng, B.; Morante, J. R.; Rurali, R.; Eickhoff, M.; Morral, i A. F.; Xiong, Q. H.; Arbiol, J. Nano Lett. 2012, 12, 2579
53. Tuomisto, F.; Makkonen, I. Rev. Mod. Phys. 2013, 85, 1583
54. Xiao, C.; Qin, X. M.; Zhang, J.; An, R.; Xu, J.; Li, K.; Cao, B. X.; Yang, J. L.; Ye, B. J.; Xie, Y. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18460
55. Guan, M. L.; Xiao, C.; Zhang, J.; Fan, S. J.; An, R.; Cheng, Q. M.; Xie, J. F.; Zhou, M.; Ye, B. J.; Xie, Y. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10411
56. Ohta, H.; Kim, S. W.; Mune, Y.; Mizoguchi, T.; Nomura, K.; Ohta, S.; Nomura, T.; Nakanishi, Y.; Ikuhara, Y.; Hirano, M.; Hosono, H.; Koumoto, K. Nat. Mater. 2007, 6, 129
57. Wu, H. J.; Zhao, L. D.; Zheng, F. S.; Wu, D.; Pei, Y. L.; Tong, X.; Kanatzidis, M. G.; He, J. Q. Nat. Commun. 2014, 5, 4515
58. Zhao, L. D.; Berardan, D.; Pei, Y. L.; Byl, C.; Pinsard-Gaudart, L.; Dragoe, N. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 092118
59. Mahan, G. D.; Bartkowiak, M. Appl. Phys. Lett. 1999, 74, 953