CrSi2の熱電特性におけるMn, Al及び格子欠陥が与える影響｜Nippon Tungusten Review

2024 Volume 42

Effects of Mn, Al and Lattice Defects on the Thermoelectric Properties of CrSi2 CrSi2の熱電特性におけるMn, Al及び格子欠陥が与える影響

Takahiro ORITA, Kazuhiro ICHINO 折田昂優，一野和寛

Key words	CrSi2, thermoelectric material, power factor, band structure, density functional theory
キーワード	CrSi2，熱電材料，パワーファクター，バンド構造，密度汎関数理論

Chromium disilicide (CrSi2) is a p-type degenerate semiconductor, and its thermoelectric properties can be controlled by the substitution of Al or Mn. However, it has not been clarified why holes are the majority carriers in pure CrSi2. In this study, Cr1－xMnxSi2 and CrSi2－yAly samples with x and y ranging from 0.00 to 0.20 were prepared and their thermoelectric properties were evaluated. The electronic density of states calculated by first-principles calculation based on density functional theory revealed that the atomic vacancies in the Si sites can supply holes.

二珪ケイ化クロム(CrSi2)は一般にp型縮退半導体として知られており，その熱電特性はAlやMnの置換によってコントロールできることが知られている．しかしながら，不純物を含まない純粋なCrSi2において正孔が多数キャリアを示す理由は明らかにされていなかった．本報告では，Cr1-xMnxSi2及びCrSi2-yAly試料のx及びyを0.00から0.20の範囲で変化させて作製し，その熱電特性を評価した．また，格子欠陥を考慮して密度汎関数法に基づく第一原理計算により電子状態密度を求めることにより，WDXにより存在が示唆されたSiサイト上の原子空孔が正孔を供給できることを明らかにした．

6.Effects_of_Mn_Al_and_Lattice_Defects_on_the_Thermoelectric_Properties_of_CrSi2.pdf

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