THERMOELECTRIC PROPERTIES OF XFeSb (X=Ta, Nb) HALF-HEUSLER COMPOUNDS FROM FIRST PRINCIPLE

THERMOELECTRIC PROPERTIES OF XFeSb (X=Ta, Nb) HALF-HEUSLER COMPOUNDS FROM FIRST PRINCIPLE. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF
MS-Thesis 610.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 23 January 2021.

Download (10MB) | Request a copy

Arabic Abstract

حازت على اهتمام واضح في " Intermetallic" هي مركبات بين فلزية )Half-Heuslers( مجال البحث العلمي خلال الأعوام الماضية، وقد درست بشكل موسع كمواد قابلة للاستخدام في التطبيقات الكهروحرارية – تحويل الحرارة إلى كهرباء والعكس-. البحث الذي بين أيدينا يركز على النقية والمعالجة " XFeSb (X=Ta, Nb) " استكشاف الخصائص الكهروحرار ية لمركبات سنقوم بدراستها بالمحاكاة على الحاسب Half-Heusler بالتطعيم، وهذه المركبات من نوع باستخدام )المبدأ الأولي( و )نظرية بولتزمان نص الكلاسيكية(. في هذا البحث سننهج طرقتي و )الخلية الكبرى – )Rigid band approximation – )المجموعة الجامدة التقريبية لاستكشاف الخصائص الكهروحرارية للمركبات المذكورة آنفا. حصلنا من خلال )Supercell والذي يعبر عن كفاءة المادية كهرو حراريا- – )figure of merit( بحثنا على قيم منخفضة ل NbFeSb و TaFeSb وكانت القيم قرابة 0.021 و 0.002 في درجة حرارة 950 كلفن لمركبات إلى 0.355 و 0.454 بعد التطعيم بالمنجنيز TaFeSb على التوالي. ارتفعت هذه القيم لمركب إلى NbFeSb للقيمة الأولى، والتطعيم بالكوبالت للقيمة الثانية. كذلك ارتفع هذه القيم لمركب 0.254 و 0.040 بعد التطعيم بالمنجنيز للقيمة الأولى، والتطعيم بالكوبالت للقيمة الثانية، كلها عند لا تتبع XFeSb درجة حرارة 950 كلفن. كل هذه النتائج أشارت في النهاية كذلك إلى أن مركبات في سلوكها إلى اتباع طريقة )المجموعة الجامدة( .

English Abstract

Half-Heuslers (HH) are intermetallic compounds which have drawn a significant research interest over the past decades and have been widely studied as potential materials for thermoelectric applications. This present work focuses on the investigation of the thermoelectric properties of pure and doped XFeSb (X=Ta, Nb) half Heusler compounds from first principle and semi classical Boltzmann theory. Rigid Band Approximation (RBA) method and Supercell approach were employed to investigate the thermoelectric properties of XFeSb. Very low figure of merit values of ~0.021 and ~0.002 were recorded at 950K for pure TaFeSb and NbFeSb respectively. These values increased to ~0.355 and ~0.454 for the Mn-doped TaFeSb and Co-doped TaFeSb respectively. Also, the zT values for NbFeSb increased to ~0.254 and ~0.040 for the Mn-doped NbFeSb and Co-doped NbFeSb respectively all at 950K. The results obtained also showed that XFeSb did not show rigid band behavior.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Research
Mechanical
Divisions: Engineering
Committee Advisor: Alsayoud, Abduljabar
Committee Members: Yilbas, Bekir and Al-Sunaidi, Abdellah
Depositing User: RIDWAN AHMED (g201705470)
Date Deposited: 27 Jan 2020 11:23
Last Modified: 27 Jan 2020 11:23
URI: http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/141444