최근에 호이슬러구조를 가지는 반도체재료들이 열전재료로서의 우수한 특성을 가지는것으로 하여 연구가 활발히 진행되고있다. 그중 Fe2XY호이슬러열전재료는 저온대역에서 높은 열전특성을 가지면서도 저원가의 원소들에 기초하고있는것으로 하여 열전재료응용분야에서 과학자들의 관심을 모으고있는데 대표적으로 Fe2VAl재료의 물리적특성과 열전특성에 대한 연구는 많이 진행되였다.
그러나 지금까지 Fe2XY(X=Ti, Zr, Y=Si, Sn)재료의 물리적특성들에 대한 연구는 체계적으로 진행되지 못하였다. 열전재료의 제조와 응용에서 재료의 안정성, 탄성 및 력학적성질, 전자구조, 열적특성들에 대한 연구는 중요한 의의를 가지므로 우리는 Fe2XY(X=Ti, Zr, Y=Si, Sn)열전재료의 물리적특성들에 대한 연구들을 진행하였다.
연구결과에 의하면 Fe2XY(X=Ti, Zr, Y=Si, Sn)재료들은 구조적으로 안정하며 이 재료들이 다른 열전재료들에 비하여 좋은 기계적성질을 가진다는것을 알수 있다.
또한 Fe2XY(X=Ti, Zr, Y=Si, Sn)재료들의 전자구조연구는 이 재료들이 페르미준위근방에서 좁은 금지띠를 가지며 (Fe2TiSi-0.472eV, Fe2TiSn-0.144eV, Fe2ZrSi-0.438eV, FeZrSn-0.164eV) 전자구조의 특성으로부터 좋은 열전재료로 될수 있다는것을 알수 있다.
연구결과로부터 우리는 큰 제베크곁수와 전자나르개밀도, 좋은 열적성질과 기계적성질을 가지는 Fe2XY(X=Ti, Zr, Y=Si, Sn)재료들이 Bi2Te3계 열전재료를 대체할수 있는 모합금재료로 될수 있다는 결론을 얻게 되였다. 그림에 Fe2XY재료의 전자상태밀도(DOS)와 국부상태밀도연구결과를 주었다.
연구결과들은 잡지 《Journal of Alloys and Compounds》(VOL. 693, 2017, 462-467)에 《Theoretical investigation of stabilities and physical properties of low cost Fe-based full-Heusler materials》(http://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.09.216), 잡지 《Journal of Electronic Materials》(VOL. 46, 2017, 6038-6044)에 《Stability and Elastic, Electronic, and Thermodynamic Properties of Fe2TiSi1−xSnx Compounds》(https://doi.org10.1007/s11664-017-5564-z)의 제목으로 발표되였다.
