硅纳米膜中的三维声子布居各向异性
介观与纳米尺度物理
2020-02-27 v1
摘要
纳米级单晶由于晶体的截断而具有修正的声子色散。表面的引入改变了相对于块体的声子布居，并因平移对称性的破缺而引入各向异性。此类修饰存在于整个布里渊区，即使在尺寸为几纳米的结构中也是如此，这对振动性质的表征提出了挑战，并导致纳米材料热学、光学和电学性质预测的不确定性。同步辐射X射线热漫散射研究发现，厚度高达21 nm的自由站立Si纳米膜表现出比块体硅更高的单位厚度散射强度。此外，这些膜的有限厚度所产生的各向异性导致相对于相应面内方向，在垂直于膜表面的倒易空间方向上产生特别强烈的散射。这些结果揭示了基于块体声子色散的材料性质与器件特性计算需要考虑晶体纳米尺寸时的临界尺寸。
引用
@article{arxiv.2002.11196,
title = {Three-dimensional phonon population anisotropy in silicon nanomembranes},
author = {Kyle M. McElhinny and Gokul Gopalakrishnan and Martin V. Holt and David A. Czaplewski and Paul G. Evans},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.11196},
year = {2020}
}