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中等温度下金属的热导率与洛伦兹比:第一性原理分析

应用物理 2020-11-18 v1 材料科学

摘要

金属的热传导涉及电子热导率和声子热导率,通常采用 Wiedemann-Franz 定律来分别预测它们。然而,Wiedemann-Franz 定律在中等温度下被证明是无效的。在此,为了获得金属精确的热导率和洛伦兹比,我们采用动量弛豫时间计算电导率,采用能量弛豫时间计算电子热导率。对两种代表性金属铜和铝进行了模式级第一性原理计算。结果表明,该方法能够正确预测 6 到 300 K 范围内的电输运系数。同时,在本方案中观察到了异常的洛伦兹比,其显著偏离了 Sommerfeld 值。该计算方案可以扩展到其他金属体系,对于更好地理解金属的电子动力学和输运性质具有重要价值。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.08843,
  title  = {Thermal conductivity and Lorenz ratio of metals at intermediate temperature: a first-principles analysis},
  author = {Shouhang Li and Zhen Tong and Xinyu Zhang and Hua Bao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.08843},
  year   = {2020}
}