SEM分析
6个样品晶粒形状不规则、大小不一，有气孔和层状晶粒特征。在x=0～0.02时，晶粒略微长大，多晶密度P有提高;x=0.03、0.04时，样品密度略微减小，且未观察到八面体颗粒。x=0、0.04两个样品的EDS结果(每个样品均取5个小颗粒微区做EDS,结果一致),均为含量相近的Cu、Al、O三种元素，其为CuAlO2主相，而x=0.04样品在1.25keV处出现Mg的特征峰。文献报道MgAl2O4尖晶石为不规则小颗粒，XRD结果证明了MgAl2O4存在于x=0.03、0.04样品中。
电输运性能
室温下的电阻率ρ、载流子浓度n和迁移率μ。所有样品表现出电阻率随温度升高而呈指数减小的半导体行为，Mg掺杂量x=0～0.02样品的电阻率依次下降，室温下x=0.02样品的ρ300 K～0.29Ω·m是未掺杂样品(x=0时，ρ300 K～5.54Ω·m)的1/19,与文献相近，主要是载流子浓度n增加了1个量级。x=0.03、0.04时，样品电阻率又增大，源于绝缘的尖晶石杂相MgAl2O4 (ρ300 K～105Ω·m)增多。
CuAl1-xMgxO2样品在300～125K范围内，ln(1/ρ)-1 000/T拟合结果为线性关系，符合Arrhenius热激活模型，满足式(7),获得热激活能Ea。
σ=σ0·exp(-Ea/kBT) (7)
式中：σ0 为与载流子迁移率和状态密度有关的常数；T为温度；kB 为玻尔兹曼常数；Ea为热激活能。x=0时多晶热激活能Ea ～0.328 eV,明显小于禁带宽度，源于本征缺陷铜空位和间隙氧在价带顶形成缺陷型受主能级，产生空穴载流子，见式(8)、(9)。
(CuCu)×→(VCu)′ h· (8)
x=0.005、0.01、0.02时样品的Ea减小，这是因为Mg2 取代Al3 ,在价带顶形成新的受主能级并展宽，电子更容易从价带向受主能级跃迁，空穴载流子浓度明显增加，见式(10),多晶电阻率显著减小。
热输运性能
CuAl1-xMgxO2(x=0、0.01、0.02、0.04)样品在300～773K的热导率-温度曲线(κ-T)。所有样品的热导率κ在300～500K下降，500 K以上基本不变。根据Wiedemann-Franz定律，载流子热导率κe=L0·σ·T,L0为洛伦兹常数(2.45×10-8(W·Ω)/K2),σ为电导率，得到CuAl1-xMgxO2样品的室温载流子热导率κe为10-6 ～10-5W/(m·K),同时得到晶格热导率κl(κl=κ-κe)和占比，CuAl1-xMgxO2 (x=0～0.04)的κl占绝对优势，占比99.999%以上(κl～κ)。
