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二维硒烯异常低的热导率:一项第一性原理研究

计算物理 2020-01-30 v1 介观与纳米尺度物理 材料科学

摘要

基于第一性原理计算,研究了二维α\alpha-硒烯的晶格热导率与热输运性质。其面内各向同性热导率在室温下低至3.04 W m1^{-1} K1^{-1},甚至异常低于具有类似构型且更低德拜温度的α\alpha-碲烯。我们发现这一异常现象合理地源于声学声子支更大的非谐性。此外,还展示了声子谱、弹性性质及相关的热性质。声学声子对总热导率贡献为主。进而,进一步研究了尺寸效应、边界效应、三声子过程的总相空间、声子群速度与弛豫时间,并揭示最后者是二维硒烯中热输运的关键要素。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.10662,
  title  = {Abnormally low thermal conductivity of 2D selenene: An ab initio study},
  author = {Gang Liu and Zhibin Gao and Guo-Ling Li and Hui Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.10662},
  year   = {2020}
}

备注

15 pages, 5 figures, 1 table