基于第一性原理优化金-烷烃结的界面热导
介观与纳米尺度物理
2018-09-14 v1
摘要
我们从理论上探讨了端基化学（键刚度和质量）对金-烷烃界面的界面热导的影响。我们使用非平衡格林函数(Non-Equilibrium Green's Function, NEGF)结合谐波近似下密度泛函理论(Density Functional Theory, DFT)中的第一性原理参数来实现这一点。我们的结果表明，界面热导不是任一化学参数的单调函数，而是在一组最优的质量和键合强度下达到最大。该最大值是由于器件的局域态密度与接触端的局域态密度之间的重叠以及声子群速度的相互作用的结果。我们还展示了扩散失配模型(Diffusive Mismatch Model, DMM)与NEGF性质之间的内在联系，并提供了一种从第一性原理NEGF获得DMM的方法。通过比较基于NEGF的DMM热导以及在改变质量和键合强度时的热导范围，我们表明DMM为此维度失配系统中的弹性输运提供了上限。因此，我们给出了一种在低温或低维度下增强系统热导的方案，在这些情况下非弹性散射被显著抑制。
引用
@article{arxiv.1612.04807,
title = {Optimizing the interfacial thermal conductance at gold-alkane junctions from 'First Principles'},
author = {Jingjie Zhang and Carlos A. Polanco and Avik W. Ghosh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.04807},
year = {2018}
}