层状双原子晶体中的声子能带结构与热输运关联
材料科学
2007-05-23 v1
摘要
为阐明晶体结构、热导率与声子色散特性之间的关系，对不同质量比的层状双原子 Lennard-Jones 晶体进行了分析。利用晶格动力学理论和分子动力学模拟来预测声子色散曲线和热导率。层状结构产生了方向相关的热导率，其值低于仅由密度趋势预测的值。使用一组新颖的能带图指标对色散特性进行量化，这些指标用于评估声学声子和光学声子对热导率的贡献。热导率随着声学模式范围的增加而增加，随着阻带范围的增加而减小。热导率对能带图指标的敏感性在低温下最高，此时非谐散射较少，表明在该范围内色散在热输运中起着更突出的作用。我们提出，色散指标 (i) 提供了色散和非谐散射对热输运相对贡献的间接度量，并且 (ii) 将标准的热导率-结构-性能关系解耦为结构-色散和色散-性能关系，为更好地理解潜在物理机制提供了机会，并可能成为材料设计的工具。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0606153,
title = {Phonon Band Structure and Thermal Transport Correlation in a Layered Diatomic Crystal},
author = {A. J. H. McGaughey and M. I. Hussein and E. S. Landry and M. Kaviany and G. M. Hulbert},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0606153},
year = {2007}
}
备注
30 pages, 10 figures