四元新硒化合物AgSnM3Se6(M = Sb、Bi)與Cu0.9Sn1.2Sb4.9Se9原子選擇性填佔的分析

Abstract

本論文中，將討論的三種新化合物的結構及物理性質。這些硒 化物皆採用固態燒結法，以元素態粉末為起始物，在真空石英管中於1073K的溫度下合成。 (一)AgSnSb3Se6：斜方晶系(orthorhombic)，空間群為P212121，晶胞常數a = 4.115(1)Å，b = 13.724(4)Å，c = 20.321(6) Å，V = 1147.47(6)Å3，R1/wR2/GOF = 0.0308/0.1037/0.788，其結構與天然的硫磺鹽類礦物AgPbSb3S6相同。此化合物中陽離子的電子數相當接近，因此陽離子位置的填佔原子種類，將由比較數個同結構化合物中，各陽離子位置在置換了不同陽離子後，電子密度的變化情況，來做為判斷的依據。物理性質方面，其電阻值會隨著溫度的上升而下降，Seebeck係數在312至700K測量所得平均值為238.31μV/K，是一p型半導體。 (二)Cu0.9Sn1.2Sb4.9Se9：單斜晶系(monoclinic)，空間群為C2，晶胞常數a = 13.57(5)Å，b =4.089(2)Å，c = 15.07(6) Å，β = 98.25(1)°，V = 828(6) Å3，R1/wR2/GOF = 0.0409/0.0961/1.067，其結構由二種不同NaCl型的區塊所組成，與Ag0.6Cu0.48Bi6S9為同結構。 (三) AgSnBi3Se6：單斜晶系(monoclinic)，空間群為C2，晶胞常數 a = 13.804(1)Å，b = 4.182(3)Å，c = 21.240(1) Å，β = 103.583(2)，V = 1191.7(1) Å3，R1/wR2/GOF = 0.0882/0.1940/1.052， Seebeck係數在室溫下為-247.38μV/K，是一n型半導體。