狄拉克半金属 Cd3As2 中的软声子与超低晶格热导率
材料科学
2019-11-20 v1
摘要
最近，Cd3As2 作为典型的狄拉克半金属引起了广泛的研究兴趣，其在费米能级附近具有三维线性色散电子能带。先前的研究表明，单晶 Cd3As2 具有异常低的晶格热导率，在 300 K 时介于 0.3 W/mK 至 0.7 W/mK 之间，这被归因于点缺陷。在本工作中，我们结合了第一性原理晶格动力学计算与对通过分子束外延生长的高质量单晶薄膜进行的温度依赖的高分辨率拉曼光谱分析，揭示了 Cd3As2 在布里渊区中心存在一组软光学声子模式。这些软声子模式显著增加了载热声子的散射相空间，是 Cd3As2 晶格热导率低的根源。此外，我们表明，声子-声子 Umklapp 散射率与软光学声子频率之间的相互作用解释了 Cd3As2 晶格热导率不寻常的非单调温度依赖性。我们的结果进一步表明，软声子模式可能是由与狄拉克节点相关的 Kohn 反常引起的，这类似于石墨烯和外尔半金属中相似但较弱的效应。
引用
@article{arxiv.1908.03810,
title = {Soft phonons and ultralow lattice thermal conductivity in the Dirac semimetal Cd3As2},
author = {Shengying Yue and Hamid T. Chorsi and Manik Goyal and Timo Schumann and Runqing Yang and Tashi Xu and Bowen Deng and Susanne Stemmer and Jon A. Schuller and Bolin Liao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.03810},
year = {2019}
}
备注
7 pages, 4 figure. Comments are welcome