基于第一性原理的硫属化铅 PbS、PbSe 和 PbTe 的热物理学研究
材料科学
2014-05-27 v1
摘要
硫属化铅代表了一类重要的功能材料家族，特别是由于 PbTe 具有基准级的高温热电性能。最近许多实验和理论研究旨在深入理解其独特的晶格动力学和电子结构。然而，大多数第一性原理建模是在固定温度下进行的，尚缺乏关于温度对材料性质影响的全面且系统的计算研究。我们报告了 PbS、PbSe 和 PbTe 性质温度依赖性的比较晶格动力学研究，特别关注与热电性能相关的性质，即声子频率、晶格热导率和电子能带结构。计算在准谐近似下进行，并包含了来自多体微扰理论的声子 - 声子相互作用，用于计算声子寿命并预测晶格热导率。将结果与实验数据及其他计算进行了批判性比较，为 ongoing 的 PbX 化合物研究提供了新见解，特别是关于高温下 Pb 的离中心现象，该现象被证明与声子软化有关。与实验的一致性表明，该方法可作为一种直接、强大且普遍适用的手段，用于从第一性原理研究材料性质的温度依赖性。
引用
@article{arxiv.1405.6290,
title = {Thermal physics of the lead chalcogenides PbS, PbSe, and PbTe from first principles},
author = {Jonathan Michael Skelton and Stephen C. Parker and Atsushi Togo and Isao Tanaka and Aron Walsh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.6290},
year = {2014}
}
备注
Article (19 pages, 7 figures) and supporting information