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UO$_2$ 晶格热导率的第一性原理研究:一种简单描述

材料科学 2020-08-25 v3

摘要

通过非自旋极化计算对块体 UO2_2 的高-TT 顺磁态进行建模,并忽略 U 原子中 ff 电子的 Hubbard-U 修正,借助稳态声子分布函数的玻尔兹曼输运方程的精确解,研究了块体 UO2_2 的晶格热导率。结果表明,对应于 U 原子振动的 TA 支具有最长的寿命,因此在热导率中起主导作用,而主要对应于 O 原子振动的光学支具有最短的寿命。使用这一简单模型,我们的热导率结果与实验吻合良好。针对 U-235 浓度分别为 3%、5%、7% 和 20% 的块体 UO2_2 重复了计算,结果显示热导率有小幅下降,这源于杂质对声子的散射。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.04174,
  title  = {First-principles study of UO$_2$ lattice thermal-conductivity: A simple description},
  author = {Samira Sheykhi and Mahmoud Payami},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.04174},
  year   = {2020}
}

备注

RevTeX, 8 pages, 10 pdf figures