具有球形孔的纳米尺度三维 Si 声子晶体中的极低热导率
介观与纳米尺度物理
2015-06-17 v1 材料科学
摘要
热电材料为将有害和无用的热量转化为有用的能量（电能）带来了巨大希望。它也可用作集成电路中的固态帕尔帖冷却器，这是电子工程师面临的一项杰出挑战。人们对高效热电材料的渴望从未如此强烈。尽管已开展了许多工作，但我们距离拥有热电材料的配方仍相去甚远。纳米结构化提供了一种有效的方法，通过在不影响电子性质的情况下降低热导率来提高优值系数 (ZT)。在此，我们提出了一种具有球形孔的新型纳米尺度三维 (3D) Si 声子晶体 (PnC)，其可将块体 Si 的热导率在室温下降低高达 10,000 倍。这种极低的热导率可能导致 ZT 值大于 1。当温度从室温升高到 1100 K 时，热导率变化很小。声子参与率谱表明，随着 PnC 孔隙率的增加，声子局域化现象增多。
引用
@article{arxiv.1309.4898,
title = {Extreme Low Thermal Conductivity in Nanoscale 3D Si Phononic Crystal with Spherical Pores},
author = {Lina Yang and Nuo Yang and Baowen Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.4898},
year = {2015}
}
备注
3 figures