新穎三元及四元含硫,硒,碲之金屬固態化合物之合成與鑑定

Abstract

本計畫的主要目的為合成新穎固態化合物，並對其結構, 物?與化學性質做詳細的解 析、以及尋找可能的高性能熱電材?。含?、硒、碲之三元，四元?屬固態化合物之 合成與鑑定為本計畫主要著眼的目標。具體研究方向包含以下五個主要系統: 1) L-M-X、2)T-M-X、3)M-M'-X、4)T-M-M'X 與5) M-M'-M"-X。其中L 為鑭、?系元素； M、M'與M" 為第三至第五族元素；T 為過渡?屬元素；X 為第?族元素(S、Se、Te)。 在實驗的部份將從本實驗室先前所合成之化合物為基礎，針對可能的固態反應做有系 統的研究。實驗的過程將以元素與二元化合物做為起始反應物、?用以下三種反應方 式合成固態化合物：1) 真空高溫合成(Tmax = 1050 °C)；2) 在Ar 的環境下以高溫電弧 合成 (Tmax~2000 °C)；或以 3) 融熔化的鹽?做為溶液在真空、較低的溫?下反應 (Tmax~ 600 °C)，使假設的反應進?並產生預期的固態化合物。所合成之化合物將進? 晶體結構分析；熱分析(TG/DTA)；元素分析(SEM/TEM/EDS)；反射光譜(UVVIS，IR)， 磁性、導電、導熱與熱電性質(Seebeck coefficient)的測?以決定是否為好的熱電材 ?。除?實驗以外，固態化合物的電子組態的??計算亦將對已知以及新潁的化合物 做物性的推測以及探討其在應用上的可能性。本計畫將對具混合填占的固態化合物做 基礎研究，將各種可能結構之組合進???計算，以單位原子所貢獻的總能?(total energy per atom)為基礎探討其原子位置與結構,物?以及化學性質的關係，並進一步 推測新的實驗方向去開發具有特殊的性質的新熱電材?。