由格林乃森参数得到的非谐原子间力常数与热导率：在石墨烯中的应用

由原子间势的非谐散射引起的声子介导的热导率具有重大技术意义。尽管普遍存在，热导率的精确第一性原理计算仍然具有挑战性，主要因为非谐原子间力常数(IFCs)计算的高计算成本。同时，相关的热膨胀非谐现象则更易处理，可由晶体形变引起的声子频率偏移所对应的格林乃森参数算出。本工作中，我们提出一种从格林乃森参数数据计算最大三次 IFCs 的新方法。这允许通过成本低得多的途径近似确定热导率。关键见解是，尽管格林乃森参数不可能包含三次 IFCs 的所有信息（因其可由空间均匀形变导出），它们仍能明确且准确地确定最大且物理上最相关的那些。通过沿着精心设计的形变拟合各向异性格林乃森参数数据，我们可以推断（即逆向工程）主导的三次 IFCs 并估计三声子散射幅度。我们通过显式计算石墨烯的最大三次 IFCs 和热导率来说明我们的方法，特别是其面外（弯曲）模式表现出异常大的非谐偏移和热导率贡献。我们对石墨烯的计算不仅与已确立的 DFT 结果合理一致，而且为引入处理通用两带模型格林乃森参数的优雅解析方法提供了教学机会。我们的方法可轻易推广到具有非平凡非谐晶格效应的更复杂晶体材料。