陽イオン障害と結合非調和性が動的安定化ロックソルト AgBiS2 ナノクリスタルにおける熱電特性を最適化する

AgBiS2 と AgBiS2-xSex (x = 0.05–0.1) の高温ロックソルト相は、簡単な溶液合成により室温でナノクリスタル（∼11 nm）として動的に安定化されました。このことは、変動温度粉末 X 線回折 (XRD)、X 線光電子分光法 (XPS)、透過電子顕微鏡 (TEM)、および電子回折分析から得られた実験的証拠によって裏付けられています。AgBiS2 ナノクリスタルのバンドギャップ（∼1.0 eV）は、立方体のバルク相 AgBiS2 に対して量子閉じ込めにより青方偏移しています。さらに、セレン濃度が増加するにつれて、純粋なナノクリスタル AgBiS2 と比べて AgBiS2-xSex ナノクリスタルにおけるバンドギャップの系統的な低エネルギーシフトが観察されました。これらのナノクリスタルにおける魅力的な秩序–不秩序型遷移の存在は、温度依存の電気伝導度、熱起電力、および比熱測定によって示されました。非秩序な陽イオンサブ格子とナノスケールの粒界は、強い Bi–S 結合非調和性と結びついて効果的なフォノンスキャッタリングを可能にし、これによりナノクリスタル AgBiS2 の最小限の格子熱伝導率が実現されています。