Влияние углерода на электрические свойства объемных композитов на основе окиси меди

Исследовалось влияние углеродного наполнителя на электрическое сопротивление и термоэдс объемных композитов на основе оксида меди, полученных по керамической технологии методом горячего прессования. Установлено, что зависимости удельного электрического сопротивления от концентрации наполнителя характеризуются $S$-образными кривыми, типичными для перколяционных систем, при этом величина удельного электрического сопротивления убывает сильнее с увеличением содержания углерода по сравнению с уменьшением значения термоэдс, что сопровождается наличием максимума фактора термоэлектрической мощности в области порога протекания. Исследования температурных зависимостей удельного электрического сопротивления и термоэдс в области низких температур показали, что в диапазоне 240–300 K преобладающим механизмом электропереноса для всех исследованных композитов является прыжковый. Для композитов с нанокристаллической матрицей CuO при температурах ниже 240 K наблюдается прыжковая проводимость с переменной длиной прыжка по локализованным состояниям матрицы вблизи уровня Ферми, что связывается с проводимостью по межзеренным границам CuO. На основании анализа установленных экспериментальных закономерностей электропереноса предложена схематическая модель зонной структуры нанокристаллического CuO с углеродным наполнителем.