界面声子散射的临界角：基于第一性原理晶格动力学计算的结果
介观与纳米尺度物理
2017-10-30 v1
摘要
热边界电阻是控制纳米尺度传热的关键量，其主要与界面声子散射相关。此处，我们结合晶格动力学计算与第一性原理 ab initio 模拟输入，预测 Si/Ge 界面处声子透射率随声子频率与声子波矢的变化。该技术使我们能确定总体热透射系数随声子散射方向与频率的函数关系。我们的结果表明热能透射具有高度各向异性，而热能反射几乎各向同性。此外，我们发现存在一个全局透射临界角，超过该角几乎无热能透射。该约 50 度的临界角被发现几乎与 Si 和 Ge 间的相互作用范围、界面键合强度以及高于 30 K 的温度无关。我们通过声子透射系数与微分热边界导纳的谱与角分析来解释这些结果。
引用
@article{arxiv.1710.10100,
title = {Critical angle for interfacial phonon scattering: Results from ab initio lattice dynamics calculations},
author = {Ali Alkurdi and Stéphane Pailhès and Samy Merabia},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.10100},
year = {2017}
}