通过超晶格设计突破热导率的非晶极限
材料科学
2015-09-17 v1 无序系统与神经网络
摘要
在具有相同化学组成的非晶结构中测得的值通常被视为任何材料热导率的下限：热载流子被无序强烈散射，其寿命达到热振动的时间尺度最小值。然而，适当的纳米尺度设计可能允许将热导率降低到非晶极限以下。在本文中，利用分子动力学模拟和 Green-Kubo 公式，我们通过调节表征此类结构的不同参数，系统地研究了层状声子材料（超晶格）的热导率。我们发现，达到低于非晶热导率的关键几乎是完全阻断热载流子（即超晶格声子）的传播。我们证明，两层夹层中的大质量差异，或层间界面相互作用的减弱，会导致材料具有非常低的热导率，低于相应非晶对应物的值。
引用
@article{arxiv.1503.04080,
title = {Beating the amorphous limit in thermal conductivity by superlattices design},
author = {Hideyuki Mizuno and Stefano Mossa and Jean-Louis Barrat},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.04080},
year = {2015}
}