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利用Callaway模型推导相关声子散射过程:声子色散的重要性

材料科学 2018-12-26 v3

摘要

材料的导热系数κ\kappa在许多不同应用中是一个重要参数。κ\kappa的优化策略通常需要深入了解所研究材料的主导声子散射过程。Callaway模型被广泛用作实验工作者分析晶格热导率κl\kappa_l的工具。在此,我们研究对隐式假设的直线性声子色散关系的偏离如何影响κl\kappa_l,并进而影响关于相关声子散射过程的结论。作为示例,我们针对半Heusler体系(Hf,Zr,Ti)NiSn表明,依赖最简形式的Callaway模型早期已导致对实验值的误读,即将测得的低κl\kappa_l归因于这些材料中非物理的强声子散射。相反,我们提出一种结合更真实声子色散曲线与典型声子散射过程经验表达式的实现方案,其与理论和实验值均达成远更好的定量一致。该方法可轻易推广至其他具有已知声子色散关系的材料。

关键词

引用

@article{arxiv.1711.06153,
  title  = {Using the Callaway model to deduce relevant phonon scattering processes: The importance of phonon dispersion},
  author = {Matthias Schrade and Terje G. Finstad},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1711.06153},
  year   = {2018}
}