- AutorIn
- Thi Hong Duong Nguyen
- Titel
- Präparation und Charakterisierung von Clathrat-I-Phasen im System Barium, Gold und Germanium
- Zitierfähige Url:
- https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-232898
- Datum der Einreichung
- 01.11.2017
- Datum der Verteidigung
- 16.01.2018
- Abstract (DE)
- Die vorliegende Untersuchung behandelt den Homogenitätsbereich, sowie die strukturellen und physikalischen Eigenschaften der Clathrat-I-Phasen im System Ba-Au-Ge. Im Zustandsdiagramm existieren zwei separate Phasenbereiche mit Clathrat-I-Phasen unterschiedlicher Symmetrie, welche durch Au-Gehalt und Leerstellenkonzentration bestimmt wird. Bei niederem Goldgehalt existiert die Clathrat-I-Phase mit einer 2 × 2 × 2 Überstruktur des Basistyps in der Raumgruppe Ia-3d. Der Existenzbereich dieser Phase reicht bei 800 °C bis zur Zusammensetzung Ba8Aux•3–0.563xGe43–0.437x mit x = 1.1. Nach einem schmalen Zweiphasenbereich im Bereich 1.1 < x < 1.6 folgt für höhere Au-Konzentrationen eine neue, tetragonale Clathrat-I-Variante mit Raumgruppe P42/mmc. Diese umfasst den gesamten Homogenitätsbereich von x = 1.6 - 5.4. Für höherer Au-Konzentrationen nähert sich die Symmetrie dem Pm-3n-Basistyp an. Der thermoelektrische ZT-Wert steigt jeweils mit der Temperatur und erreicht für die Proben im Bereich x ≈ 5.4 bei 670 K ein Maximum von ≈ 0.9. Die Aufskalierung der Präparation und Voraussetzungen für den Generatorbau werden untersucht.
- Abstract (EN)
- The present study deals with the homogeneity range as well as the structural and physical properties of clathrate I phases in the Ba-Au-Ge system. The phase diagram comprises phases with the clathrate I type of structure in two separate regions. The symmetry of the respective crystal structures is governed by both, Au content and vacancy concentration. At low gold content, the clathrate I phase forms a 2 × 2 × 2 superstructure of the base type with space group Ia-3d. At 800 °C this phase exists for the general composition formula Ba8Aux•3–0.563xGe43–0.437x till x = 1.1. After a narrow two-phase range in the region 1.1 < x < 1.6, a new, tetragonal clathrate I variant with space group P42/mmc follows for higher Au concentrations x = 1.6 - 5.4. For higher Au concentrations the crystal symmetry gradually approximates the common Pm-3n type of structure. The thermoelectric ZT value increases with temperature reaching a maximum of ≈ 0.9 for the samples in the range x ≈ 5.4 at 670 K. The upscaling of the preparation and other requirements for generator construction are examined.
- Freie Schlagwörter (DE)
- Ba-Au-Ge Clathrat-I, Clathrat-I, Physikalische Eigenschaften der Clathrat I Phasen, TEG, Thermoelektrische Generator, Phasendiagramm, Clathrat-I mit Raumgruppe Pm-3n, Ia-3d. P42/mmc, tetragonale Clathrat-I-Variante
- Freie Schlagwörter (EN)
- Clathrate I structure, Clathrate I type, Clathrate in Spacegroup Pm-3n, Ia-3d, P42/mmc, tetragonal Clathrate I, physical properties of clathrate I phases, Ba-Au-Ge System, Phasediagram
- Klassifikation (DDC)
- 540
- Klassifikation (RVK)
- VK 7157
- GutachterIn
- Prof. Dr. Michael Ruck
- BetreuerIn
- Prof. Dr. Juri Grin
- Den akademischen Grad verleihende / prüfende Institution
- Technische Universität Dresden, Dresden
- URN Qucosa
- urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-232898
- Veröffentlichungsdatum Qucosa
- 02.02.2018
- Dokumenttyp
- Dissertation
- Sprache des Dokumentes
- Deutsch
- Lizenz / Rechtehinweis