热处理温度对冷烧结SnSe热电性能的影响研究

SnSe热电材料具有低热导率、低成本、环境友好等优势,成为目前热电领域的研究热点材料之一。本文利用水热法和冷烧结工艺制备了多晶SnSe块体,然后进行热处理,研究热处理温度对合成多晶SnSe热电性能的影响规律。XRD结果显示,各样品的主衍射峰与SnSe卡片相匹配。SEM结果表明,颗粒由块状变为片状结构且材料内部空隙随退火温度升高而降低。正电子湮灭测量结果表明,冷烧结的SnSe样品中可能存在各种空位型缺陷,如VSe、VSn、VSnSe和大空位团簇,这些空位型缺陷是有效的声子散射中心,导致晶格热导率降低,随着退火温度的升高,空隙减小与空位型缺陷逐渐恢复导致晶界势垒降低使电导率逐渐增大。电导率、功率因子和无量纲热电优值(ZT)的变化趋势几乎相同,都是随着退火温度的升高而增加。在测试温度为773 K时,500℃退火样品的电导率σ高达4.1×103 S/m,功率因子为3.71μW/(cm·K2);而热导率随着退火温度的提升减小了声子散射中心而略有升高。最后,计算500℃退火样品的ZT值为0.70,比未退火样品的ZT值高出35.7%。因此,表明了冷烧结工艺和热处理在SnSe材料研究中有巨大潜力,为制备出高性能热电材料奠定了理论依据。

基于四象限探测器的线性光学电流互感器

基于径向检偏原理的线性光学电流互感器(OCT)将磁致旋光角转换为同步旋转的光斑图像,通过电荷偶联相机对光斑条纹定位实现电流测量,克服了传统光强检测模式的动态测量范围窄、非线性、光功率依赖性、线双折射干扰和温漂等缺陷。但是其图像检测方法仍然存在成本高、分辨率低、算法误差大等问题,尤其是在小电流测量时误差较大,难以达到S级要求。针对这些问题,提出了一种采用四象限探测器测量光斑图像旋转角的方法并应用于线性OCT中,具有成本低、算法简单、分辨率高、精度高等优点。经过理论分析和实验验证,在±40°磁致旋光角范围内测量分辨率提高了近100倍,测量准确度从0.5级提高到了0.2S级,图像检测单元的成本降低了95%以上。