Термоэлектрические свойства полуметаллических и полупроводниковых фольг и нитей Bi$_{1-x}$Sb$_{x}$

Представлены результаты экспериментальных исследований термоэлектрических свойств – проводимости, термоэдс, теплопроводности – микротекстурированных фольг и монокристаллических нитей на базе полуметаллических и полупроводниковых сплавов Bi$_{1-x}$Sb$_{x}$, в интервале температур 4.2–300 K. Установлено, что в нитях Bi–17ат%Sb энергетическая щель $\Delta E$ возрастает с уменьшением диаметра нитей $d$, что является проявлением квантового размерного эффекта. В области низких температур ($T<$ 50 K) в нитях с $d<$ 0.4 мкм проводимость возрастает вследствие существенного вклада высокопроводящих поверхностных состояний, характерных для топологических изоляторов. Впервые обнаружено, что теплопроводность полуметаллических фольг Bi–3ат%Sb в области низких температур на 2 порядка, а в полупроводниковых Bi–16ат%Sb на 1 порядок меньше, чем в массивных монокристаллах соответствующего состава, вследствие значительного рассеяния фононов на границах зерен и поверхности. Это привело к значительному возрастанию термоэлектрической эффективности и может быть использовано в миниатюрных термоэлектрических преобразователях энергии.