Transition metal doped Bi2O2Se layered semiconductors: correlation of transport, magnetic and thermoelectric properties
Project goals
We propose to study the influence of transition metals (TM) on transport, magnetic and thermoelectric properties of quasi-2D semiconductors Bi2O2X (X=Se, Te) in polycrystalline and single-crystalline form. Particularly, Bi2O2Se is an extraordinarily robust compound with relatively high mobility of charge carriers that can be prepared as single crystals and thin layers. This makes them appealing for advanced technologies. The project is motivated by • Uncertainty in participation of structure components (Bi2O2/X) in charge transport and the very nature of the transport in terms of intrinsic point defects. • Possibility of magnetic order induced by TMs (theoretically predicted) • Exploration of TMs on thermoelectric properties of such systems The materials will be prepared by solid state reaction. Single crystals will be grown using physical and chemical transport. Exploration of the systems will be based on confrontation of structural, transport and magnetic properties. The starting point will be a comparison of doped and undoped materials.
Keywords
Bi2O2Selayerd semiconductorsdopingtransport propertiesmagnetic propertiespoint defects
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202200004
Main participants
Univerzita Pardubice / Fakulta chemicko-technologická
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
22-05919S
Alternative language
Project name in Czech
Vrstevnaté polovodiče Bi2O2Se dopované přechodnými kovy: korelace transportních, magnetických a termoelektrických vlastností
Annotation in Czech
Navrhujeme studovat vliv přechodných kovů (TM) na transportní, magnetické a termoelektrické vlastnosti kvasi-2D polovodičů Bi2O2X (X=Se, Te) v polykrystalické a monokrystalické podobě. Zejména Bi2O2Se je mimořádně robustní sloučeninou s relativně vysokou pohyblivostí nositelů náboje, kterou lze připravovat v podobě monokrystalů i tenkých vrstev. To z nich činí materiály přitažlivé pro pokročilé technologie. Motivací studie jsou • nejasnosti v podílu jednotlivých komponent (Bi2O2/X) struktury na transportu náboje a charakter samotného transportu v návaznosti na vlastní bodové poruchy • možnost magnetického uspořádání vyvolané dopováním TM (teoreticky předpovězené) • průzkum vlivu TM na termoelektrické vlastnosti těchto systémů Materiály budou připraveny reakcí v pevné fázi. Monokrystaly budou pěstovány fyzikálním a chemickým transportem. Analýza bude založena na konfrontaci strukturních, transportních a magnetických vlastností. Výchozím bodem bude porovnání dopovaných a nedopovaných vzorků.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
OECD FORD - secondary branch
20501 - Materials engineering
OECD FORD - another secondary branch
—
BM - Solid-state physics and magnetism
JG - Metallurgy, metal materials
JP - Industrial processes and processing
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2022
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
—
Latest support payment
Feb 29, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
8,065 thou. CZK
Public financial support
8,020 thou. CZK
Other public sources
45 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
8 065 CZK thou.
Public support
8 020 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Solution period
01. 01. 2022 - 31. 12. 2024