多孔多晶PbTe的热导率
介观与纳米尺度物理
2021-01-27 v3 材料科学
摘要
PbTe是中温区领先的热电材料，很大程度上归功于其低晶格热导率。然而，其效率过低，无法与其他发电形式竞争。通过设计能够在宽长度尺度上散射声子以降低晶格热导率的纳米结构，可有效提升该效率。对于小的空位浓度与晶粒尺寸，晶界的存在可将热导率降低至 WmK。然而，晶粒在有限温度下会发生退火，平衡与亚稳晶粒尺寸分布决定了热导率降低的程度。在本工作中，我们提出一种由分子动力学模拟提供信息的相场模型，以研究PbTe中的退火过程以及该过程如何受晶界与空隙存在的影响。我们发现，在低温度下，多孔材料中PbTe的热导率最多降低35%。我们观察到，在有限空隙密度下的相变通过Zener钉扎主导阻碍晶粒生长的动力学。
引用
@article{arxiv.2004.07076,
title = {Thermal conductivity of porous polycrystalline PbTe},
author = {Javier F. Troncoso and Piotr Chudzinski and Tchavdar N. Todorov and Pablo Aguado-Puente and Myrta Grüning and Jorge J. Kohanoff},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.07076},
year = {2021}
}