尺寸效应对 I 型笼合物热导率的影响
材料科学
2023-03-07 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
笼合物是一类具有极低声子热导率的材料，这是高热电转换效率的关键要素。此处我们展示一项针对 I 型笼合物 LaBaAuSi 的研究，旨在通过将其制成介观线材进一步降低声子热导率。我们的假说为：客体原子（La 与 Ba）的低能振荡模与主要源自 I 型笼合物骨架（由 Au 与 Si 原子形成，含部分空位 ）的声学模之间的相互作用，会截断其色散，从而将参与热输运的相关声子平衡向长波长声子倾斜。因此，尺寸效应预期在相对较长的尺度上即会出现。结构化采用自上而下的方法，利用聚焦离子束技术从单晶块上切出直径介于 1260 nm 至 630 nm 的线材。热导率测量采用自加热 技术进行至 80 K。确实，测量揭示我们最细线材在室温下的声子热导率降低了可观的约 40%，从而证实了我们的假说。
引用
@article{arxiv.2302.04105,
title = {Size effect on the thermal conductivity of a type-I clathrate},
author = {Monika Lužnik and Günther Lientschnig and Mathieu Taupin and Andreas Steiger-Thirsfeld and Andrey Prokofiev and Silke Paschen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.04105},
year = {2023}
}