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MgPb$_2$Te的超低热导率——一项第一性原理研究

材料科学 2021-01-22 v1

摘要

热电技术通过将废热转化为电能,是高效利用能源的替代途径。热电材料需要低导热率以提升其热电性能。本工作中,通过基于第一性原理计算求解玻尔兹曼输运方程,我们报道了纯MgPb2_2Te沿c轴和a轴在室温下分别为2.08 Wm1^{-1}K1^{-1}和2.9 Wm1^{-1}K1^{-1}的超低导热率。为解释此超低导热率,我们分析了弹性常数、声子群速度、声子-声子散射以及横向声学、纵向声学与光学声子分支的贡献。我们还报道了MgPb2_2Te纳米结构的导热率。在50 nm时,MgPb2_2Te沿c轴和a轴在室温下的导热率分别为0.957 Wm1^{-1}K1^{-1}和1.459 Wm1^{-1}K1^{-1}。本工作揭示的超低导热率表明MgPb2_2Te将是热电应用中有前景的材料。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.08397,
  title  = {Ultra-low lattice thermal conductivity of MgPb$_2$Te -- A first principles study},
  author = {Rajmohan Muthaiah and Jivtesh Garg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.08397},
  year   = {2021}
}