1、分類號分類號學校代碼學校代碼10497UDC學號1049721100088學位論文題目方鈷礦熱電化合物方鈷礦熱電化合物X射線吸收精細結構模擬計算射線吸收精細結構模擬計算英文Xrayabsptionfinestructuresimulationofskutterudite題目thermoelectriccompounds研究生姓名謝作星謝作星姓名趙文俞趙文俞職稱教授教授學位博士博士單位名稱材料科學與工程學院材料科學與工程學院郵編43007

2、0申請學位級別碩士學科專業(yè)名稱新能源材料新能源材料論文提交日期2014年5月論文答辯日期2014年5月學位授予單位武漢理工武漢理工大學大學學位授予日期答辯委員會主席評閱人2014年5月指導教師I摘要方鈷礦是一種性能優(yōu)異的熱電材料，但其過高的晶格熱導率限制了它的應用和發(fā)展。材料的晶格熱導率取決于材料的能帶結構和晶體結構。理論計算表明，n型填充方鈷礦的熱電輸運性能取決于位于導帶底的Sb5p和Co3d電子能帶結構。本文用多重散射理論計算了二元

3、CoSb3的X射線吸收近邊結構譜(XANES)，研究了二元CoSb3的電子結構信息；用單散射理論計算了Ba和In填充方鈷礦的擴展X射線吸收精細結構譜(EXAFS)，研究了Ba和In填充方鈷礦的原子結構信息。得到的主要結論如下：采用實空間的全勢多重散射理論模擬計算了二元方鈷礦CoSb3的CoK邊和SbK邊XANES譜，通過優(yōu)化理論參數(shù)，使XANES理論譜與實測譜相吻合。研究了團簇大小對CoK邊和SbK邊XANES譜的影響，結果表明優(yōu)化的C

4、o和Sb團簇半徑分別為5.74和5.60。分析了芯孔壽命對CoK邊XANES譜的影響，得到優(yōu)化的芯孔壽命為1.3eV。Co和Sb的局域態(tài)密度表明，Co4s、Co4p和Sb5s軌道電子占據(jù)價帶底部，Co3d和Sb5p軌道電子占據(jù)價帶頂部和導帶底部。用單散射理論計算了CoSb3、Ba0.3Co4Sb12、In0.25Co4Sb12和Ba0.3In0.2Co4Sb12的CoK邊EXAFS譜。結果表明，Ba和In填充導致CoSb6八面體的CoS

5、b鍵鍵長增大。在Ba和In填充方鈷礦中前三殼層CoSb鍵的熱振動參數(shù)增大，但它們仍然較小，表明填充引起的晶格畸變雖然導致方鈷礦化合物的晶格熱無序度增加，但晶體點陣仍然高度有序。用單散射理論計算了CoSb3、Ba0.3Co4Sb12、In0.25Co4Sb12和Ba0.3In0.2Co4Sb12的SbK邊EXAFS譜。結果表明，在Ba和In填充方鈷礦中Sb4四面體的SbSb長鍵和短鍵鍵長減小且長短鍵鍵長之差也減小，表明Ba和In填充致使S