Impact of Oxygen Stoichiometry on the Thermoelectric Properties of Bi2Sr2Co2Oy Thin Films
Chatterjee, Arindom (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Sachat, Alexandros el (National Center for Scientific Research "Demokritos")
Sotomayor Torres, Clivia M. (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Santiso, José (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Chávez Ángel, Emigdio (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)

Data:	2024
Resum:	In this study, we present a comprehensive analysis of the thermoelectric (TE) properties of highly c-axis-oriented thin films of layered misfit cobaltates BiSrCoO. The films exhibit a high c-axis orientation, facilitating precise measurements of electronic transport and TE properties along the a-b crystallographic plane. Our findings reveal that the presence of nearly stoichiometric oxygen content results in high thermopower with metallic conductivity, while the annealing of the films in a reduced oxygen atmosphere eliminates their metallic behavior. According to the well-established Heike's limit, the thermopower tends to become temperature independent when the thermal energy significantly exceeds the bandwidth, which provides a rough estimation of charge carrier density by using the Heike's formula. This observation suggests that the dominant contribution to the thermopower comes from the narrow Co-t bands near the Fermi energy. Our study demonstrates that the calculated thermopower value using Heike's formula, based on the Hall electron density of the BiSrCoO thin films at 300 K, aligns well with the experimental results, shedding light on the intriguing TE properties of this family of layered cobaltate oxide films.
Ajuts:	Ministerio de Economía y Competitividad FIS2015-70862-P European Commission 101117958 Agencia Estatal de Investigación SEV-2017-0706 Agencia Estatal de Investigación MAT2016-77100-C2-1-P European Commission 645658
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Thermoelectrics ; Misfit cobaltates ; Oxygen annealing ; Bi2Sr2Co2Oy ; Spin-orbit degeneracy ; Power factor
Publicat a:	ACS Applied Energy Materials, Vol. 7, Issue 10 (May 2024) , p. 4504-4512, ISSN 2574-0962

DOI: 10.1021/acsaem.4c00551
PMID: 38817850

9 p, 4.0 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats