单层MoS2的晶格振动模式和声子热导率
材料科学
2015-06-18 v1
摘要
通过密度泛函微扰理论框架下的第一性原理计算，研究了单层MoS2片中声子的非谐行为和与Umklapp散射相关的本征热导率。与石墨烯中低频模式出现负Grüneisen参数相反，单层MoS2在整个布里渊区中表现出正的Grüneisen参数，且声学模式的Grüneisen参数远大于光学模式，表明单层MoS2片具有正的热膨胀系数。计算得到的红外活性模式的声子寿命分别为E'模式5.50 ps和A2''模式5.72 ps，与通过红外反射率谱拟合介电振荡器得到的实验结果吻合良好。拉曼A1'模式的寿命（38.36 ps）约为红外模式的7倍。单层MoS2的主要声子平均自由程小于20 nm，约为石墨烯的1/30。结合非平衡格林函数计算，单层MoS2的室温热导率约为23.2 Wm-1K-1，比石墨烯低两个数量级。
引用
@article{arxiv.1312.3729,
title = {Lattice Vibrational Modes and Phonon Thermal Conductivity of Monolayer MoS2},
author = {Yongqing Cai and Jinghua Lan and Gang Zhang and Yong-Wei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.3729},
year = {2015}
}