Structure and thermoelectric properties of β-FeSi2 doped with cobalt

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The possibility of replacing iron with cobalt in iron disilicide is studied. It has been shown, that in a wide range of compositions, an attempt to replace iron with cobalt leads to the formation of cobalt silicides. Using the composition Fe0.98Co0.015Si2 as an example, it is shown that during directional crystallization and subsequent annealing of samples, a regular microstructure is formed. Anisotropy of thermoelectric properties is observed along and across the crystallization axis of sample. In the region of low cobalt concentrations, upon transition to pure β-FeSi2, the sing and magnitude of the thermopower change sharply.

About the authors

F. Yu. Solomkin

Ioffe Physicotechnical Institute RAS

Email: f.solomkin@mail.ioffe.ru
Russian Federation, St. Peterburg

N. V. Sharenkova

Ioffe Physicotechnical Institute RAS

Email: f.solomkin@mail.ioffe.ru
Russian Federation, St. Peterburg

G. N. Isachenko

Ioffe Physicotechnical Institute RAS

Email: f.solomkin@mail.ioffe.ru
Russian Federation, St. Peterburg

A. Yu. Samunin

Ioffe Physicotechnical Institute RAS

Email: f.solomkin@mail.ioffe.ru
Russian Federation, St. Peterburg

A. A. Shabаldin

Ioffe Physicotechnical Institute RAS

Email: f.solomkin@mail.ioffe.ru
Russian Federation, St. Peterburg

I. A. Kulik

Ioffe Physicotechnical Institute RAS

Email: f.solomkin@mail.ioffe.ru
Russian Federation, St. Peterburg

N. A. Arkharova

NRC “Kurchatov Institute”

Email: f.solomkin@mail.ioffe.ru

Shubnikov Institute of Crystallography, Kurchatov Complex of Crystallography and Photonics

Russian Federation, Moscow

M. S. Lukasov

NRC “Kurchatov Institute”

Author for correspondence.
Email: maxim-sl@list.ru

Shubnikov Institute of Crystallography, Kurchatov Complex of Crystallography and Photonics

Russian Federation, Moscow

References

  1. Ivanenko L.I., Shaposhnikov V.L., Filonov A.B., Krivosheeva A.V., Borisenko V.E., Migas D.B., Miglio L., Schumann J. // Thin Solid Films. 2004. V. 461. P. 141. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2004.02.088
  2. Borisenko V.E., Ivanenko L., Lange H., Heinrich A. // Semicond. Silicides. 2000. V. 39. P. 243.
  3. Мьюрарка Ш. Силициды для СБИС. М.: Мир, 1986. 176 c.
  4. Винокурова П.И., Власов А.В., Кулатов Э.Т. // Тр. ИОФ АН. 1991. Т. 32. С. 26.
  5. Гельд П.В., Сидоренко Ф.А. Силициды переходных металлов четвертого периода. М.: Металлургия, 1971. 584 с.
  6. Гельд В.П., Повзнер А.А., Абельский Ш.Ш. // ДАН СССР. 1990. Т. 313. № 5. С. 1107.
  7. Kataoka K., Hattori K., Miyatake Y., Diamon H. // Phys. Rev. B. 2006. V. 74. № 12. P. 155406. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.74.155406
  8. Le Tonquesse S., Verastegui Z., Huynh H., Dorcet V., Guo Q., Demange V., Prestipino С., Berthebaud В., Mori T., Pasturel M. // ACS Appl. Energy Mater. 2019. V. 2. № 12. P. 8525. https://doi.org/10.1021/acsaem.9b01426
  9. Cheng J., Gan L., Zhang J., Xi J., Xi L., Yang J., Deng T., Qiu P., Shi X., Chen L. // J. Mater. Sci. Technol. 2024. V. 187. P. 248. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2023.11.039
  10. Sam S., Nakatsugawa H., Okamoto Y. // Jpn. J. Appl. Phys. 2022. V. 61. № 11. P. 111002. https://doi.org/10.35848/1347-4065/ac96b7
  11. Istratov A.A., Hieslmair H, Weber E.R. // Appl. Phys. A. 2000. V. 70. P. 489. https://doi.org/10.1007/s003390051074
  12. Desk Handbook: Phase Diagrams for Binary Alloys / Ed. Okamoto H. New York: ASM International, Materials Park, 2000.
  13. Christensen N.E. // Phys. Rev. B. 1990. V. 42. P. 7148. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.42.7148
  14. Zaitsev V.K. // Handbook of Thermoelectrics / Ed. Rowe D.M. New York: CRC Press, 1995. P. 299.
  15. Хансен М., Андерко К., Эллиот Р. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургия, 1970. 472 c.
  16. Соломкин Ф.Ю., Самунин А.Ю., Картенко Н.Ф., Колосова А.С. // IX Межгосударственный семинар по термоэлектрикам и их применениям. Санкт-Петербург, 16–17 ноября 2004. C. 260.
  17. Картенко Н.Ф., Щеглов М.П., Соломкин Ф.Ю., Ефимов А.Н. // VIII Межгосударственный семинар по термоэлектрикам и их применениям. Санкт-Петербург, 12–13 ноября 2002. C. 211.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences