半导体性 Janus 与非 Janus 二胺烷的高热导率
材料科学
2020-06-09 v1 计算物理
摘要
最近，F-二胺烷单层通过双层石墨烯的氟化在实验中实现。本工作中我们细致探究了具有同质或异质官能团的二胺烷晶格的电子与热导率响应，包括：非 Janus 的 C2H、C2F 和 C2Cl 二胺烷，以及 Janus 对应的 C4HF、C4HCl 和 C4FCl。值得注意的是，基于 HSE06 方法估算，发现 C2H、C2F、C2Cl、C4HF、C4HCl 和 C4FCl 二胺烷分别呈现 3.86、5.68、2.42、4.17、0.86 和 2.05 eV 的多样化电子带隙。二胺烷纳米片的热导率通过使用玻尔兹曼输运方程的全迭代解获得，并在获取非谐力常数时采用机器学习原子间势大幅加速计算。根据我们的结果，石墨烯以及 C2H、C2F、C2Cl、C4HF、C4HCl 和 C4FCl 二胺烷单层的室温晶格热导率分别估计为 3636、1145、377、146、454、244 和 196 W/mK。我们深入探究了导致官能团对二胺烷纳米片热导率产生显著影响的内在机制。我们的结果凸显了官能团在二胺烷纳米片的电子与热传导响应中的重要作用。
引用
@article{arxiv.2006.04091,
title = {High thermal conductivity in semiconducting Janus and non-Janus diamanes},
author = {Mostafa Raeisi and Bohayra Mortazavi and Evgeny V. Podryabinkin and Fazel Shojaei and Xiaoying Zhuang and Alexander V. Shapeev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.04091},
year = {2020}
}