二维CdO的低晶格热导率研究

作     者：刘雪飞 罗子江 吕兵 LIU Xuefei;LUO Zijiang;LYU Bing

作者机构：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 

基　　金：国家自然科学基金(11664005,61564002) 贵州省科技合作项目(7019) 贵州省科技计划(2017-5736-009,2017-7341) 贵州省科技基金(2020-1Y021) 

出 版 物：《人工晶体学报》 (Journal of Synthetic Crystals)

年 卷 期：2020年第49卷第12期

页      码：2292-2296页

摘      要：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。

主 题 词：CdO 二维材料 声子 热导率 第一性原理 

学科分类：080903[080903] 07[理学] 0809[工学-计算机类] 0817[工学-轻工类] 070205[070205] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 0703[理学-化学类] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2020.12.009

馆 藏 号：203101692...