《表2 Ba/Pb掺杂与球磨时间对BCSO部分参数的影响》

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《Ba-Pb双掺杂与晶粒细化的协同调整对BiCuSeO半导体陶瓷热电性能的影响》

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注:m*是载流子有效质量，即空穴有效质量；m0为电子质量

图4（a）所示为Ba/Pb掺杂与球磨时间对BCSO陶瓷电导率的影响。从图中可见，未掺杂的BCSO的室温电导率仅为8 S/cm，随温度升高而增大，表现出半导体传输行为；掺杂Ba/Pb后，材料的室温电导率急剧增大到326 S/cm，但随温度升高而减小，表现出金属传输行为。Bi0.94Ba0.06Pb0.06CuSeO的室温电导率明显高于SrTiO3和Ca CoO3的电导率（室温下分别约为50和166 S/cm）[30-31]，源于其较高的载流子浓度。从公式σ=nμe（式中:σ为电导率；e为载流子电荷；n是载流子浓度；μ是迁移率）可知[4]，材料的电导率随载流子浓度和迁移率增加而增大。从表2看出，球磨5 h下BCSO的载流子浓度从未掺杂的1.21×1019/cm3显著增加到掺杂后的78.65×1019/cm3。与LaFeAsO超导体类似[32]，Bi1-2xBaxPbxCuSeO（x=0，0.06）可能是通过Ba2+/Pb2+（作为BCSO中电子受主）部分替代Bi3+，使载流子从（Bi2O2）2+储存层进入到（Cu2Se2）2-导电层，导致载流子增加。该过程可用下式表示: