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Optimisation et nanostructuration de l'alliage d'Heusler thermoélectrique Fe2VAl
No full textThermoelectric materials allow the direct conversion of heat flow into electrical current and vice versa. They allow the development of all-solid state thermoelectric refrigeration or generation applications, compact and reliable. However, increasing the efficiency of thermoelectric modules requires the optimization of three interdependent parameters: optimizing the electronic properties of the material in order to obtain a high Seebeck coefficient and a low electrical resistivity, while minimizing the thermal conductivity. Bismuth telluride (Bi2Te3) is currently the reference material for thermoelectric applications at 300 K. However, the cost, scarcity and toxicity of telluride hinders its use in a mass market. The Fe2VAl alloy could become a substitute for Bi2Te3 for thermoelectric applications at 300 K. Indeed, its elements are abundant and inexpensive and the combination of its Seebeck coefficient (n- or p-type) and its electrical conductivity is better than Bi2Te3. However, its thermal conductivity is unfavorable for thermoelectric applications. Indeed, it is ten times higher than Bi2Te3.To solve this problem, a multi-scale approach is implemented during this thesis. This approach allows the scattering of a large part of the heat transporting phonon spectrum. To intensify the scattering of phonons at an atomic scale, solid solutions are synthesized. Self-substitution as well as substitutions with atoms of higher masses are explored (Ta, Sn), leading to a thermal conductivity of 10 W/(m K) in Fe2V0.96Ta0.07Al0.97 at 300 K. In addition to efficient phonon scattering, the optimization of electronic transport properties is also sought: a thermoelectric power factor of 6.7 mW / (m K2) is thus achieved in the above mentioned composition. At the nanoscale, nanoprecipitates constitute scattering centers for medium energy phonons. For this scale, the Al-Fe-V phase diagram has been explored around the Fe2VAl composition, looking for two-phase domains. Nanoprecipitates a second phase very rich in iron were thus obtained in a matrix of composition Fe2+xAl1-xV1-x. But the Seebeck coefficient of this nanocomposite is too low to combine the effect obtained on the thermal conductivity at this scale with those of the other scales. Finally, at the mesoscopic scale, it is the multiplication of the grain boundaries that efficiently scatters the low energy phonons. To do this, the grain size is reduced by powder metallurgy techniques. At this scale, the addition of nanoinclusions in the fine-grained matrix has also been explored. By combining all these effects, the thermal conductivity is strongly reduced and the thermoelectric performances of Fe2VAl are improved: a thermoelectric figure of merit of 0.3 is obtained at 300 K. All these results open interesting perspectives for the improvement of the thermoelectric properties of Fe2VAl.Les matériaux thermoélectriques permettent de convertir directement un flux de chaleur en courant électrique et vice-versa. Ils permettent le développement d’applications de réfrigération ou de génération thermoélectriques tout-solide, compactes et fiables. L’augmentation du rendement des modules thermoélectriques passe cependant par l'optimisation trois paramètres interdépendants : optimiser les propriétés électroniques du matériau afin d'obtenir un coefficient Seebeck élevé et une résistivité électrique faible, tout en minimisant la conductivité thermique. Le tellurure de bismuth (Bi2Te3) est actuellement le matériau de référence pour des applications thermoélectriques à 300 K. Cependant, le coût, la rareté et la toxicité du tellure empêchent son utilisation dans un marché de masse. L'alliage de composition Fe2VAl pourrait devenir un substitut à Bi2Te3 pour les applications thermoélectriques à 300 K. En effet, ses éléments sont abondants et peu coûteux et la combinaison de son coefficient Seebeck (type n ou p) et de sa conductivité électrique est meilleure que celle de Bi2Te3. Cependant, sa conductivité thermique est défavorable aux applications thermoélectriques. En effet, elle est dix fois plus grande que celle de Bi2Te3.Pour résoudre ce problème, une approche multi-échelles est mise en oeuvre au cours de cette thèse. Cette approche permet la diffusion d'une large part du spectre des phonons qui transportent la chaleur. Pour intensifier la diffusion des phonons à une échelle atomique, des solutions solides sont synthétisées. L'auto-substitution ainsi que des substitutions par des atomes de plus grandes masses sont explorées (Ta, Sn), conduisant à une conductivité thermique de 10 W/(m K) dans Fe2V0,96Ta0,07Al0,97 à 300 K. En plus de la diffusion efficace des phonons, l'optimisation des propriétés de transport électronique est également recherchée : un facteur de puissance thermoélectrique de 6,7 mW / (m K2) est ainsi atteint dans la composition précédemment mentionnée. A l'échelle nanométrique, des nanoprécipités constituent des centres de diffusion des phonons de moyenne énergie. Pour cette échelle, le diagramme de phases Al-Fe-V a été exploré autour de la composition Fe2VAl, à la recherche de domaines diphasés. Des nanoprécipités une seconde phase très riche en fer ont ainsi été obtenus dans une matrice de composition Fe2+xAl1-xV1-x. Mais le coefficient Seebeck de ce nanocomposite est trop faible pour combiner l’effet obtenu sur la conductivité thermique à cette échelle avec ceux des autres échelles. Enfin, à l’échelle mésoscopique, c’est la multiplication des joints de grains qui diffuse efficacement les phonons de basse énergie. Pour ce faire, la taille des grains est réduite par des techniques de métallurgie des poudres. A cette échelle, l'ajout de nanoinclusions dans la matrice à grains fins a été également exploré. En combinant tous ces effets, la conductivité thermique est fortement réduite et les performances thermoélectriques de Fe2VAl sont améliorées : un facteur de mérite thermoélectrique de 0,3 est obtenu à 300 K. L’ensemble de ces résultats ouvre des perspectives intéressantes pour l’amélioration des propriétés thermoélectriques de Fe2VAl
Optimization and nanostructuring of the thermoelectric Fe2VAl Heusler alloy
No full textLes matériaux thermoélectriques permettent de convertir directement un flux de chaleur en courant électrique et vice-versa. Ils permettent le développement d’applications de réfrigération ou de génération thermoélectriques tout-solide, compactes et fiables. L’augmentation du rendement des modules thermoélectriques passe cependant par l'optimisation trois paramètres interdépendants : optimiser les propriétés électroniques du matériau afin d'obtenir un coefficient Seebeck élevé et une résistivité électrique faible, tout en minimisant la conductivité thermique. Le tellurure de bismuth (Bi2Te3) est actuellement le matériau de référence pour des applications thermoélectriques à 300 K. Cependant, le coût, la rareté et la toxicité du tellure empêchent son utilisation dans un marché de masse. L'alliage de composition Fe2VAl pourrait devenir un substitut à Bi2Te3 pour les applications thermoélectriques à 300 K. En effet, ses éléments sont abondants et peu coûteux et la combinaison de son coefficient Seebeck (type n ou p) et de sa conductivité électrique est meilleure que celle de Bi2Te3. Cependant, sa conductivité thermique est défavorable aux applications thermoélectriques. En effet, elle est dix fois plus grande que celle de Bi2Te3.Pour résoudre ce problème, une approche multi-échelles est mise en oeuvre au cours de cette thèse. Cette approche permet la diffusion d'une large part du spectre des phonons qui transportent la chaleur. Pour intensifier la diffusion des phonons à une échelle atomique, des solutions solides sont synthétisées. L'auto-substitution ainsi que des substitutions par des atomes de plus grandes masses sont explorées (Ta, Sn), conduisant à une conductivité thermique de 10 W/(m K) dans Fe2V0,96Ta0,07Al0,97 à 300 K. En plus de la diffusion efficace des phonons, l'optimisation des propriétés de transport électronique est également recherchée : un facteur de puissance thermoélectrique de 6,7 mW / (m K2) est ainsi atteint dans la composition précédemment mentionnée. A l'échelle nanométrique, des nanoprécipités constituent des centres de diffusion des phonons de moyenne énergie. Pour cette échelle, le diagramme de phases Al-Fe-V a été exploré autour de la composition Fe2VAl, à la recherche de domaines diphasés. Des nanoprécipités une seconde phase très riche en fer ont ainsi été obtenus dans une matrice de composition Fe2+xAl1-xV1-x. Mais le coefficient Seebeck de ce nanocomposite est trop faible pour combiner l’effet obtenu sur la conductivité thermique à cette échelle avec ceux des autres échelles. Enfin, à l’échelle mésoscopique, c’est la multiplication des joints de grains qui diffuse efficacement les phonons de basse énergie. Pour ce faire, la taille des grains est réduite par des techniques de métallurgie des poudres. A cette échelle, l'ajout de nanoinclusions dans la matrice à grains fins a été également exploré. En combinant tous ces effets, la conductivité thermique est fortement réduite et les performances thermoélectriques de Fe2VAl sont améliorées : un facteur de mérite thermoélectrique de 0,3 est obtenu à 300 K. L’ensemble de ces résultats ouvre des perspectives intéressantes pour l’amélioration des propriétés thermoélectriques de Fe2VAl.Thermoelectric materials allow the direct conversion of heat flow into electrical current and vice versa. They allow the development of all-solid state thermoelectric refrigeration or generation applications, compact and reliable. However, increasing the efficiency of thermoelectric modules requires the optimization of three interdependent parameters: optimizing the electronic properties of the material in order to obtain a high Seebeck coefficient and a low electrical resistivity, while minimizing the thermal conductivity. Bismuth telluride (Bi2Te3) is currently the reference material for thermoelectric applications at 300 K. However, the cost, scarcity and toxicity of telluride hinders its use in a mass market. The Fe2VAl alloy could become a substitute for Bi2Te3 for thermoelectric applications at 300 K. Indeed, its elements are abundant and inexpensive and the combination of its Seebeck coefficient (n- or p-type) and its electrical conductivity is better than Bi2Te3. However, its thermal conductivity is unfavorable for thermoelectric applications. Indeed, it is ten times higher than Bi2Te3.To solve this problem, a multi-scale approach is implemented during this thesis. This approach allows the scattering of a large part of the heat transporting phonon spectrum. To intensify the scattering of phonons at an atomic scale, solid solutions are synthesized. Self-substitution as well as substitutions with atoms of higher masses are explored (Ta, Sn), leading to a thermal conductivity of 10 W/(m K) in Fe2V0.96Ta0.07Al0.97 at 300 K. In addition to efficient phonon scattering, the optimization of electronic transport properties is also sought: a thermoelectric power factor of 6.7 mW / (m K2) is thus achieved in the above mentioned composition. At the nanoscale, nanoprecipitates constitute scattering centers for medium energy phonons. For this scale, the Al-Fe-V phase diagram has been explored around the Fe2VAl composition, looking for two-phase domains. Nanoprecipitates a second phase very rich in iron were thus obtained in a matrix of composition Fe2+xAl1-xV1-x. But the Seebeck coefficient of this nanocomposite is too low to combine the effect obtained on the thermal conductivity at this scale with those of the other scales. Finally, at the mesoscopic scale, it is the multiplication of the grain boundaries that efficiently scatters the low energy phonons. To do this, the grain size is reduced by powder metallurgy techniques. At this scale, the addition of nanoinclusions in the fine-grained matrix has also been explored. By combining all these effects, the thermal conductivity is strongly reduced and the thermoelectric performances of Fe2VAl are improved: a thermoelectric figure of merit of 0.3 is obtained at 300 K. All these results open interesting perspectives for the improvement of the thermoelectric properties of Fe2VAl
Numerical and experimental determination of the thermal conductivity of pristine and substituted Fe2VAl
No full textInternational audienc
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Get PDFWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
koamabayili/VECTRON-author-checklist: VECTRON author checklist
No full textWe have done our best to complete the author checklist relating to the use of animals in the hut study. Note that the objective for the hut study was to evaluate the IRS treatment applications for residual efficacy against Anopheles mosquitoes, including the local An. coluzzii mosquito population. Cows were only used to attract mosquitoes into the huts and no tests were carried out directly on the cows. The author checklist is intended for use with studies where experiments are carried out on animals, which is why we have had such difficulty in completing this for the hut study, as many of the questions do not relate to how the cows were used
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