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理解扭转双层石墨烯中的声子热输运

介观与纳米尺度物理 2023-11-07 v1

摘要

利用晶格动力学与玻尔兹曼输运方程研究了扭转双层石墨烯的声子热输运性质。13.2° 与 21.8° 扭转构型的热导率比未扭转构型低 56% 与 36%,后者室温热导率为 2260 W/m-K。通过层解扭实现的声子模层级分析揭示了热导率降低的原因。由于扭转构型具有大共度晶胞,布里渊区发生折叠,但该折叠对声子散射相空间无影响。扭转的主要影响体现在具有面外振动的弯曲声子通过弯曲原子间相互作用强度的改变上;由于这些弯曲声子承载双层石墨烯中大部分热量(室温下占 65%),热导率对层间扭转敏感。我们的研究表明,扭转仅对那些弯曲声子模贡献为主的材料的热输运产生影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.02964,
  title  = {Understanding Phonon Thermal Transport in Twisted Bilayer Graphene},
  author = {Shahid Ahmed and Shadab Alam and Ankit Jain},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.02964},
  year   = {2023}
}