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单层黑磷的方向依赖性热导率:Stillinger-Weber势的参数化与分子动力学研究

介观与纳米尺度物理 2015-10-19 v1

摘要

为黑磷参数化了一个Stillinger-Weber原子间势。它很好地复现了第一性原理计算预测的晶体结构、结合能和声子色散。采用最优势参数集,通过平衡分子动力学模拟进一步探究了黑磷的热导率。在室温下,沿锯齿形和扶手椅形方向的内禀热导率分别约为152.7和33.0 W/mK,各向异性比高达5。黑磷中显著的热导率方向依赖性(与先前报道一致)主要归因于声子群速度的强各向异性和晶格动力学计算所揭示的声子寿命的弱各向异性。此外,锯齿形和扶手椅形方向上的有效声子平均自由程分别约为141.4和43.4 nm。

关键词

引用

@article{arxiv.1505.06871,
  title  = {Direction dependent thermal conductivity of monolayer phosphorene: parameterization of Stillinger-Weber potential and molecular dynamics study},
  author = {Wen Xu and Liyan Zhu and Yongqing Cai and Gang Zhang and Baowen Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1505.06871},
  year   = {2015}
}

备注

accepted by J. Appl. Phys