AlGaN拓扑声子相变中原子间力常数的变化

Daosheng Tang

AlGaN拓扑声子相变中原子间力常数的变化

材料科学 2023-10-17 v1

作者: Daosheng Tang

摘要

声子的拓扑效应已在多种材料中被广泛研究，特别是在宽禁带半导体GaN中，其凭借本征的、拓扑保护的、无耗散的声子表面态有潜力改善功率电子中的散热。然而，氮化物及其复合合金中Weyl声子的相变尚待阐明。为揭示微观起源，本工作采用虚晶近似(VCA)和特殊准随机结构(SQS)方法研究了AlGaN合金中的拓扑声子性质。研究发现，Weyl声子的相变在AlGaN合金与氮化物单晶中均明显存在。在应变状态下，GaN和AlN在承受双轴压缩和单轴拉伸应变时均表现出更显著的Weyl声子相变。并且观察到，自项中的zz分量和横向最近邻(1NN)力常数(FCs)在相变过程中最具影响。由VCA建模的AlGaN合金中非线性Weyl声子转变反映于归一化自项与最近邻(1NN)FCs中，其随幅度增大呈非线性变化。该非线性现象亦在SQS建模中得到证实，其中展开声子色散与VCA建模中的一致。随着分支增多，出现数百个Weyl声子，并伴随归一化FCs中的显著无序，主要发生于N原子的自项以及归一化1NN FCs的所有分量中。

关键词

拓扑声子 Weyl声子 AlGaN 原子间力常数虚晶近似特殊准随机结构相变

引用

@article{arxiv.2310.09996,
  title  = {Variations of Interatomic Force Constants in the Topological Phonon Phase Transition of AlGaN},
  author = {Daosheng Tang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.09996},
  year   = {2023}
}

备注

18 pages, 5 figures

AlGaN拓扑声子相变中原子间力常数的变化

摘要

关键词

引用

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