Krechun M. The influence of the phase stability of the Fe–Ni–Cr–W system on the formation of galvanic anti-diffusion structures in thermoelectric energy converters based on Bi–Te materials

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0826U002140

Applicant for

Specialization

  • 105 - Прикладна фізика та наноматеріали

Specialized Academic Board

PhD 13260

Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University

Essay

The dissertation is devoted to the theoretical study of the influence of the phase stability of the Fe–Ni–Cr–W system on the formation of galvanic antidiffusion structures in thermoelectric energy converters based on Bi–Te materials. The aim of the work is to substantiate the composition of antidiffusion layers capable of ensuring the structural and phase stability of contact connections and increasing the durability of thermoelectric modules. It is shown that the combination of phase diagram analysis with chemical bonding parameters is an effective tool for predicting their stability and selecting the coating composition. The established patterns of the relationship between chemical bonding parameters and phase stability provide an optimized selection of coating components taking into account their diffusion inertness, electrical conductivity, and compatibility with thermoelectric material and solder. The proposed approach can be applied to optimize galvanic deposition modes and the formation of thermally stable barrier layers with low contact resistance. The obtained results can be implemented in the design of multilayer metal coatings for thermoelectric energy converters with increased thermal stability and diffusion stability.

Research papers

1. Krechun M., Manyk O. Correlation models of anti-diffusion and connecting structures in thermoelectric energy converters. Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering. Seventeenth International Conference on Correlation Optics. 2025. Vol. 13813. P. 138133O. https://doi.org/10.1117/12.3093673 (Scopus).

2. Manyk O. M., Krechun M. M., Razinkov V. V. Theoretical models of anti-diffusion layers of ternary Fe–Ni–W systems in thermoelectric energy converters. Journal of Thermoelectricity. 2025. No. 2. P. 25-35. https://doi.org/10.63527/1607-8829-2025-2-25-35 (Scopus).

3. Razinkov V. V., Kuz R. V., Krechun M. M. Ways to increase the resistance of thermoelectric cooling modules to mechanical impacts. Journal of Thermoelectricity. 2024. No. 4. P. 40-49. https://doi.org/10.63527/1607-8829-2024-4-40-49 (Scopus).

4. Anatychuk L. I., Lysko V. V., Zaparov S. F., Krechun M. M. Methods and equipment for the preparation of samples of thermoelectric material for measuring their properties by the absolute method. Journal of Thermoelectricity. 2022. No. 3-4. P. 31-42. https://doi.org/10.63527/1607-8829-2022-3-4-31-42 (Scopus).

5. Krechun M. M., Manyk O. M., Razinkov V. V. Study of Fe–W–Cr and Ni–Cr–W Systems for the Development of High-Quality Anti-Diffusion Coatings. Journal of Thermoelectricity. 2025. No. 4. P. 76-81. https://doi.org/10.63527/1607-8829-2025-4-76-81 (Scopus).

6. Manyk O. M., Krechun M. M., Lysko V. V., Razinkov V. V. Theoretical models of ordered alloys of Bi–Sn–Те based thermoelectric materials. Physics and Chemistry of Solid State. 2025. Vol. 26, No. 2. P. 370-376. https://doi.org/10.15330/pcss.26.2.370-376 (Web of Science, Scopus).

7. Krechun M. M. Galvanic Interconnects for Thermoelectric Cooling Modules. Physics and Chemistry of Solid State. 2019. Vol. 20, No. 1. P. 83-88. https://doi.org/10.15330/pcss.20.1.88. (Web of Science, Scopus).

8. Krechun M. M. Manyk O. M. Theoretical models of anti-diffusion layers and phase transitions in quaternary systems Fe–Ni–Cr–W. XX International Freik Conference Physics and Technology of Thin Films and Nanosystems. Materials. / Ed. by L.I. Nykyruy, T. S. Potiatynnyk, M. D. Krainova, I. R. Mishchuk. (Ivano-Frankivsk, October 06-10, 2025). Ivano-Frankivsk: Publisher Vasyl Stefanyk Carpathian National University, 2025. P. 77. https://conference.pnu.edu.ua/icpttfn/wp-content/uploads/sites/10/2025/11/Abstract-book_-ICPTTFN-XX_2025.pdf

9. Manyk O. M., Krechun M. M. Correlation models of anti-diffusion and connecting structures in thermoelectric energy converters. Correlation Optics 2025, Chernivtsi, Ukraine, September 8-12, 2025. https://zoom.us/wb/doc/sRb3cYGvT5O7e9hacZYzSQ/p/238256191242240

10. Кречун М. М., Маник О. М. Кореляційні моделі антидифузійних і комутаційних структур на основі Fe–Ni–Cr. Актуальні проблеми фундаментальних наук (АПФН-2025): матеріали VI Міжнародної наукової конференції, присвяченої пам’яті Джордано Бруно (09-12 червня 2025 р., Луцьк – Світязь, Україна). Луцьк: Вежа-Друк, 2025. С.85-88. http://evnuir.vnu.edu.ua/handle/123456789/28719

11. Кречун М. М., Маник О. М. Теоретичні моделі фазової рівноваги потрійної термоелектричної системи Bi–Sn–Те. Лашкарьовські читання – 2025: матеріали конференції молодих вчених з фізики напівпровідників з міжнародною участю (м. Київ, 3-4 квітня 2025 р.). С. 27-28. https://drive.google.com/file/d/1R5O7OOSuI3zTcNTqA3K0RsEhMOBSmwnV/view

12. Кречун М. М. Гальванічні комутації для термоелектричних генераторних модулів. Лашкарьовські читання – 2024: матеріали конференції молодих вчених з фізики напівпровідників з міжнародною участю (м. Київ, 4 квітня 2024 р.). С. 85-86. https://drive.google.com/file/d/1fU15ao7F_qCoqB_hBhs37vhWnsb9n-iI/view

13. Кречун М. М. Гальванічний метод комутації для термоелектричних модулів. Молодіжна наука заради миру та розвитку: матеріали Міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої Всесвітньому дню науки (м. Чернівці, 9-11 листопада 2022 р.). Чернівці. 2022. С. 325-328. https://archer.chnu.edu.ua/xmlui/handle/123456789/6979

Files

Similar theses