ビスマス・テルライド(Bismuth telluride Bi2Te3)材料と開発

ビスマス・テルライド(テルル化ビスマス，Bi2Te3)材料と開発

ビスマス・テルライド(テルル化ビスマス，Bi2Te3)は、ビスマスやテルリウムの化合物の灰色の粉末です。 アンチモンまたはセレニウムと合金して、冷蔵または携帯用発電のための効率的な熱電材料である半導体です。 ビスマス・テルライド(テルル化ビスマス，Bi2Te3)はトポロジー絶縁体であるため、厚さによる物理的特性を示します。 そのような物理的特性は、伝導性表面の状態が露出し隔離されると、非常に厚さが薄くなることが見られます。

ビスマス·テルライドは、三角単位セルを持つ狭いギャップ層半導体です。 ビスマス·テルライド(Bi2Te3)は、隣接するテルリウム原子間の反デルワルス(Vander Waals)結合により、三角軸に沿って容易に切断されます。 そのため、発電や冷却応用に使用されるビスマステルライド系材料は多結晶でなければなりません。

テルル化ビスマスとその合金は熱電冷凍材料として広く使用されています。 また、熱源の温度が中程度のときに熱電発電機で使用するのに最適な材料でもあります。 無次元のメリットであるZTは、電荷キャリアが1種類しかない限り、通常は温度とともに上昇します。 しかし、最終的には少数キャリア伝導が顕著になり、ZTは特定の温度以上に低下します

テルル化ビスマスは熱伝導率の高い狭いギャップ層の半導体です。 最近の研究によると、テルル化ビスマスはマイクロチップの速度を大幅に高め、「スピントロニクス」として知られる新興次世代技術の基礎となる可能性があります。

ビスマス・テルライド(テルル化ビスマス，Bi2Te3)材料の利用

ビスマステルライド(Bi2Te3)は効率的な熱電材料として知られています。 エネルギーハーベスティング、チップ冷却、チップ検知、その他材料科学分野で頻繁に利用されます。 またビスマステルライドのナノ構造を生成するために、水熱、環流、直線アーク溶融、ポリオールなど、多くの方法が存在します。

それらの中で、ソルボサーマル法は、熱電応用でBi2Te3ナノ構造を製造するための最も一般的な方法の1つです。しかし、過去、デバイス品質の材料の開発は、まだ研究者にとって挑戦的な課題でした。現在、いくつかの方法によるBi2Te3ナノ構造の成長に関する現在の研究活動と、理論的および分析的側面によるその特性評価について活発に研究されています。

常温で熱電効率に優れ、日常生活の中でよく見られる冷温浄水器、小型冷蔵庫など熱電半導体が必要な電子冷却システムの製造に応用されます。 熱電半導体とは、周囲の熱を直接電気エネルギーに変換したり、電気炉素材を直接冷却したりすることをいいます。 最近の研究では、ビスマステルライド素材に最新半導体ナノ工程の原子層増粘法を組み合わせて、熱電材料の性能を従来比50%以上向上させたことが報告されました。 このような成果は熱電材料の大量生産に大きく貢献します。

ビスマス(Bismuth)の特性

ビスマス(Bismuth)（原子記号：Bi、原子番号：83）は、原子半径が208.98040であるブロックP、グループ15、Period 6の元素です。ビスマス(Bismuth)殻電子の数字は2、8、18、32、18、5であり、電子の配列は(Xe) 4f14 5d10 6s2 6p3です。ビスマス(Bismuth)原子の半径は156pmであり、ファンデルワールス(Van der Waals半径は207pmです。基本形態のビスマス(Bismuth)は銀白色のもろい金属です。ビスマス(Bismuth)は、すべての金属の中で最も反磁性があり、水銀を除き熱伝導率が他の金属よりも低いです。ビスマス(Bismuth)は、電気抵抗が高くどの金属よりもホール効果(Hall Effect)が最も高いです（つまり、磁場に配置したときに電気抵抗が最も大きく増加するということです）。ビスマス(Bismuth)は輝蒼鉛鉱(Bismuthinite)とビスマイト(Bismite)から見つけることができます。また、鉛(lead)、銅(Copper)、スズ(Tin)、モリブデン(molybdenum)とタングステン(Tungsten)抽出の副産物として生成されます。

ビスマス・テルライド(テルル化ビスマス，Bi2Te3)仕様と規格

▨ Bismuth Telluride  - Lump

BI506100

Max. Lump size : 6mm 

Purity : 99.999%

Typical Analysis : (ppm)  Ag <1, As <1, Cu 1, Fe 1, Mg <1, Pb <1, Si <1

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