二维CdO的低晶格热导率研究

TB383%O474; 寻求具有较小晶格热导率klat的高热电性能的二维材料具有重要意义.基于从头计算和声子玻耳兹曼输运理论,该研究首先对二维CdO结构进行优化,并通过计算声子谱验证了单层CdO的动力学稳定性.在此基础上详细研究了单层CdO的声子输运性质.计算表明在室温下单层CdO的晶格热导率klat约为5.7 W/(m·K),低于单层石墨烯、磷烯、黑磷和MoS2等二维材料的晶格热导率.其中,Z方向声学模式(Z-direction acoustic,ZA),横声学支(transverse acoustic,TA),纵声学支(longitudinal acoustic,LA),Z方向光学模式(Z...

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Published in人工晶体学报 Vol. 49; no. 12; pp. 2292 - 2296
Main Authors 刘雪飞, 罗子江, 吕兵
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 贵州师范大学物理与电子科学学院,贵阳 550025%贵州财经大学信息学院,贵阳 550025 01.12.2020
Subjects
声子
热导率
第一性原理
CdO
二维材料
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ISSN1000-985X

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Summary:TB383%O474; 寻求具有较小晶格热导率klat的高热电性能的二维材料具有重要意义.基于从头计算和声子玻耳兹曼输运理论,该研究首先对二维CdO结构进行优化,并通过计算声子谱验证了单层CdO的动力学稳定性.在此基础上详细研究了单层CdO的声子输运性质.计算表明在室温下单层CdO的晶格热导率klat约为5.7 W/(m·K),低于单层石墨烯、磷烯、黑磷和MoS2等二维材料的晶格热导率.其中,Z方向声学模式(Z-direction acoustic,ZA),横声学支(transverse acoustic,TA),纵声学支(longitudinal acoustic,LA),Z方向光学模式(Z-direction optical,ZO),横光学支(transverse optical,TO),纵光学支(longitudinal optical,LO)对klat的百分比贡献分别为73.7％、13.9％、3.7％、2.8％、4.7％和1.2％.研究发现,ZA、TA、LA声学支和光学支之间的强散射是导致单层CdO低热导率的原因.本文计算结果可用于指导基于CdO的低维热电器件的设计.
ISSN:1000-985X