二维 BAs、BP 与 BSb 中晶格热输运的表征：一项第一性原理研究
材料科学
2018-11-15 v1
摘要
自 Lindsay 等人于 2013 年从理论上预测立方硼砷化物（c-BAs）的高热导率以来，无数研究聚焦于这一特定材料。最近，c-BAs 被实验证实具有约 1,100 W/m-K 的热导率。在本研究中，我们采用第一性原理方法并通过求解声子玻尔兹曼输运方程，研究鲜有研究的二维六方硼砷化物（h-BAs）。传统上，高热导率材料的一个良好指标是其高德拜温度与高声子群速度。然而，我们确定 h-BAs 的德拜温度与平均声子群速度远低于其他单层的硼-V 化合物氮化硼（h-BN）与磷化硼（h-BP），但奇怪的是它具有更高的热导率。进一步研究发现，这源于由大质量失衡引起的声子频率隙，其导致受限的 Umklapp 声子-声子散射通道，从而产生更高的热导率。我们确定单层 h-BAs 在室温下的本征晶格热导率为 362.62 W/m-K，远高于其他单层硼-V 化合物 h-BN（231.96 W/m-K）、h-BP（187.11 W/m-K）与 h-BSb（87.15 W/m-K）。本研究为探索一类新的单层结构及其性质打开了大门。
引用
@article{arxiv.1811.05597,
title = {Characterization of Lattice Thermal Transport in Two-Dimensional BAs, BP, and BSb: A First-Principles Study},
author = {Charles Shi and Xuan Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.05597},
year = {2018}
}
备注
8 pages, 5 figures