用于纳米尺度声子特性调控的GaAs/GaP超晶格纳米线：对热工程的意义
材料科学
2023-09-25 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
调控纳米材料功能特性的能力是其技术应用的关键。超晶格，即两种或多种材料在不同维度上的周期性重复，正因其作为具有定制特性材料的潜力而被探索。同时，纳米线为在纳米尺度上设计系统以及组合因晶格失配而无法在传统异质结构中放在一起的材料提供了无数可能。本工作中，我们研究嵌入GaP纳米线中的GaAs/GaP超晶格，并通过非弹性光散射实验结合第一性原理计算证明了其声子和光电特性的可调性。我们观察到超晶格纳米线中声学声子和光学声子的色散关系均发生明显改变。我们发现通过控制超晶格周期性能实现声子频率的调控。我们还对GaAs/GaP超晶格纳米线进行了波长依赖的拉曼显微术，结果表明超晶格中电子带隙相较块体对应物减小。所有实验结果与第一性原理密度泛函微扰理论(DFPT)计算相印证。本工作为纳米尺度材料工程如何裁剪声子色散并开辟热工程途径提供了新见解。
引用
@article{arxiv.2309.12894,
title = {GaAs/GaP Superlattice Nanowires for Tailoring Phononic Properties at the Nanoscale: Implications for Thermal Engineering},
author = {Aswathi K. Sivan and Begoña Abad and Tommaso Albrigi and Omer Arif and Johannes Trautvetter and Alicia Ruiz Caridad and Chaitanya Arya and Valentina Zannier and Lucia Sorba and Riccardo Rurali and Ilaria Zardo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.12894},
year = {2023}
}
备注
41 pages including supporting information. Accepted for publication in ACS Applied Nano Materials