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复杂银基硫银锗矿中波状声子诱导的正温度依赖性热导率

材料科学 2025-02-06 v2

摘要

银基硫银锗矿中的声子输运机制及其晶格热导率 (kLk_L) 的反常温度依赖性尚未被完全理解。在此,我们利用微扰理论和统一热输运模型,系统研究了五种银基结晶硫银锗矿 Ag7PS6、Ag7AsS6、Ag8SnS6、Ag8GeS6 和 Ag9GaS6 的声子热输运。结果表明,随着晶胞复杂度的增加,布居项 (population terms) 的比例下降,而相干贡献 (coherence contributions) 变得更加显著,导致 Ag7PS6 和 Ag7AsS6 的 kLk_L 温度依赖性相对较弱;而更复杂的结晶硫银锗矿 Ag8SnS6、Ag8GeS6 和 Ag9GaS6 则在其 kLk_L 的温度依赖性中表现出类玻璃行为。我们将 Ag8SnS6、Ag8GeS6 和 Ag9GaS6 的正温度依赖性和超低 kLk_L 归因于波状声子 (wavelike phonons) 的主导地位以及强烈的声子展宽。此外,通过激光闪光测量和基于精确机器学习神经进化势 (machine learning neuroevolution potentials) 的均匀非平衡分子动力学模拟,我们为 Ag8SnS6 和 Ag8GeS6 的类玻璃温度依赖性 kLk_L 提供了进一步证据。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.12699,
  title  = {Positive temperature-dependent thermal conductivity induced by wavelike phonons in complex Ag-based argyrodites},
  author = {Niuchang Ouyang and Dongyi Shen and Chen Wang and Ruihuan Cheng and Qi Wang and Yue Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.12699},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 4 figures