非晶超离子体系中的热传递
材料科学
2021-06-16 v1
摘要
利用直接原子模拟，我们表征了振动散射时间尺度，并以Li2S为例体系，从其非晶固态到部分固态部分液态以及液态，研究了热激发的性质与定量权重。对于300 K的非晶固态，振动散射时间范围从几飞秒到数皮秒。因此，传播子与扩散子均为主要热载流子，并对总热导率贡献很大。由于温度升高导致振动之间以及振动与自由离子流之间的散射增强，将使散射时间尺度与声学振动热导率大幅降低，即从300 K时的0.8 W/mK降至700 K部分固态部分液态Li2S的0.56 W/mK。在后一状态中，由对流贡献的热导率增至总量的一半，这是通常被忽略的维里项与自由离子流之间交叉关联的结果。振动散射时间仍可达约1.5皮秒，且振动热导率降至仍显著的0.42 W/mK，突显了声学横波与纵波振动在1100 K液态Li2S中出乎意料的作用。在同一温度下，对流传热占据主导，超过0.63 W/mK。我们的研究为从固态到液态非晶材料中起作用的热激发提供了基础性理解。
引用
@article{arxiv.2006.02130,
title = {Thermal Transfer in Amorphous Superionic Systems},
author = {Yanguang Zhou and Sebastian Volz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.02130},
year = {2021}
}