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基于广义三阶从头算方法的非谐性质:理论与对石墨和石墨烯的应用

材料科学 2014-06-24 v1

摘要

我们实现了一种基于密度泛函微扰理论中 2n+1 定理的通用方法,用于计算具有任意波矢的三个声子之间的非谐散射系数。该方法被用于研究石墨和单层及双层石墨烯中的声子展宽。高能光学支的展宽极不均匀,并呈现出一系列突变台阶和尖峰。在有限温度下,石墨烯的两个线性色散声学支 TA 和 LA 在小波矢处具有非零展宽。石墨和双层石墨烯中的展宽总体上与石墨烯非常相似,最显著的特征是准声学 ZO' 支的展宽。最后,我们在单模弛豫时间近似下研究了这三个系统热导率的本征非谐贡献。我们发现面外方向的热导率与实验数据吻合良好,但面内方向的热导率低估了 2 倍。

关键词

引用

@article{arxiv.1304.2626,
  title  = {Anharmonic properties from a generalized third order ab~initio approach: theory and applications to graphite and graphene},
  author = {Lorenzo Paulatto and Francesco Mauri and Michele Lazzeri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1304.2626},
  year   = {2014}
}