二维III族硫族化合物中热输运的调控
计算物理
2020-04-06 v1 材料科学
摘要
我们通过第一性原理计算系统研究了实验上可获取的二维(2D)III族硫族化合物热输运的调控。研究发现,硫族化合物MX(M = Ga, In; X = S, Se)的本征热导率(kappa)有利于高效散热。同时,我们表明长程非谐相互作用在该硫族化合物的热输运中起着重要作用。二维III族硫族化合物间kappa的差异可由Slack模型很好地描述,且主要归因于声子群速度。基于此,我们提出了三种方法,包括应变工程、尺寸效应和制备Janus结构,以有效调控二维III族硫族化合物的kappa,其潜在机制各不相同。我们发现拉伸应变和粗糙边界散射可连续降低kappa,而压缩应变可提高二维III族硫族化合物的kappa。另一方面,通过制备Janus结构对kappa的改变是永久性的且依赖于结构细节。这些结果为调控二维III族硫族化合物的热输运性质以供器件应用提供了指导。
引用
@article{arxiv.1911.00873,
title = {Modulation of heat transport in two-dimensional group-III chalcogenides},
author = {Wenhui Wan and Ziwei Song and Shan Zhao and Yanfeng Ge and Yong Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.00873},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 5 figures