单晶LaB_6是一种理想的热发射和场发射阴极材料,其不同晶面表现出不同的发射性能.采用基于密度泛函理论的第一性原理计算分析了LaB_6单晶的(100),(110),(111),(210),(211)和(310)典型晶面的差分电子密度、能带结构和态密度,并对光学区熔法制备的高质量单晶LaB_6的上述典型晶面的热发射性能进行了测试.理论计算结果表明LaB_6各晶面结构的不同和电子结构的差异导致LaB_6发射性能具有各向异性,晶面内La原子的密度越大、费米能级进入导带越深、费米能级附近态密度越大及其在导带区域的分布宽度越宽、导带在费米能级附近分布越多,晶面的逸出功越低,发射性能越好.热发射测试结果表明,当阴极测试温度为1773 K,测试电压为1 k V时,(100),(110),(111),(210),(211)和(310)晶面的最大发射电流密度分别为42.4,36.4,18.4,32.5,30.5和32.2 A/cm^2,其中(100)晶面具有最佳的发射性能.
Sn Se是一种潜在的极具应用前景的热电材料。采用机械合金化结合放电等离子烧结的方法制备了Ag掺杂的Sn1-xAgxSe(0.005≤x≤0.03)多晶块体热电材料,并借助XRD、SEM、电热输运测试系统研究了其物相组成、微结构与电热输运性能。XRD分析结果表明,少量Ag(0.005≤x≤0.01)掺杂仍然能够成功制备出单相斜方结构Sn Se化合物,但随着Ag掺杂量的增加,基体中出现Sn Ag Se2第二相,且第二相含量逐渐增加。掺杂Ag大幅度提高了载流子浓度,从而使材料的综合电输运性能(功率因子)显著提高,当Ag掺杂量x=0.02时,功率因子提高至4.95×10-4 W/(m·K2),较未掺杂Sn Se样品提高了36%。尽管掺杂样品的热导率均有小幅升高,无量纲热电优值(ZT)仍获得一定改善。当Ag掺杂量x=0.02时,Sn0.98Ag0.02Se成分样品具有较高的热电优值,并在823 K附近达到最高值0.82。
