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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 岩盐结构β-GeTe中的非谐稳定化与晶格热输运

    摘要： 结合三阶非谐晶格动力学计算的派尔斯-玻尔兹曼输运方程，已被广泛用于模拟块体晶体的晶格热导率（jl）。然而，对于具有较高温度结构相变特性的材料，其应用因晶格不稳定性（虚声子模）的存在而面临根本性挑战。此外，该理论因缺失高于三阶的声子散射过程（这些过程在德拜温度附近/以上尤为重要）而导致精度下降。本文提出一种有效方案，通过结合温度诱导的非谐声子重整化与四声子散射来解决这两个理论难题。我们将该方案应用于研究锗碲（GeTe）的晶格动力学与热输运特性——该材料约在700K时会发生从菱方a-GeTe到岩盐b-GeTe的二级铁电相变。针对800K高温相b-GeTe的研究结果证实了温度效应对其稳定性的作用。我们发现：仅考虑三声子散射会导致800K时jl被显著高估至3.8W/mK，而引入四声子散射后jl降至1.7W/mK，该数值与实验值相当。为探索进一步抑制jl的可能性，研究表明：用Pb、Bi等重阳离子掺杂b-GeTe可将jl有效降至约1.0W/mK；而通过纳米结构调控实现同等程度的jl降低时，颗粒尺寸需控制在10nm左右。

    关键词： 岩盐β-GeTe、晶格热输运、热导率、声子散射、非谐稳定化

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 关于AgSbTe?和Ag?.??Sb?.??Te?.??的热导率

    摘要： 研究了AgSbTe2和Ag0.82Sb1.18Te2.18在5-320K温度范围内的热导率温度依赖性。将所得结果与基于非均质系统广义电导率理论模型的定量计算进行对比。研究表明，AgSbTe2和Ag0.82Sb1.18Te2.18较低的热导率值与晶体结构无序性以及点缺陷和结构组分的声子散射有关。Ag2Te第二相的存在会导致AgSbTe2热导率升高。

    关键词： 晶体结构无序化，AgSbTe2，热导率，Ag0.82Sb1.18Te2.18，声子散射

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 磷硫属化物铁电体中的电子-声子非谐性及低热导率

    摘要： 已研究了Sn(Pb)2P2S(Se)6铁电-半导体材料的热导率随温度的变化关系，结果显示其在250K以上具有超低热导率（0.5 W/m·K），并通过调节掺杂浓度可在低温区实现调控。该现象可通过多种物理机制的协同作用解释：与锡铅阳离子孤电子对立体活性相关的强电子-声子非谐性晶格中的跳跃式热传导，以及P2S(Se)6基团的价态涨落。此外，共价性更强的化合物中非公度相的存在、250K附近的三临界点位置以及化学键的特殊性质，均与观测到的实验行为相关联。

    关键词： 铁电性、键合、热导率、结构-性能关系、温度依赖性

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • C60氧化物的温度和压力诱导拉曼研究

    摘要： 我们展示了通过光解法制备的C60氧化物（C60O）薄膜的温度、激光功率和压力依赖性拉曼光谱分析。评估了一阶温度、激光功率和压力对拉曼频率的影响系数，并用于计算C60O的热导率。测得其热导率为0.7 W m-1 K-1，略高于块体C60。对应于C-O和C-C键的拉曼频率随温度降低发生蓝移，这归因于C60O分子的热收缩。通过密度泛函计算优化了C60O结构，实验测得的不同温度下拉曼位移证实了C-O键长的收缩，并据此计算出C60O的线性膨胀系数。研究还阐明了压力诱导的C60O团簇压缩与聚合现象。该工作揭示了C60O团簇中热学与力学转变的相互作用，这种相互作用可能通过调节分子间相互作用来调控其热电性能。

    关键词： 压力依赖性、热电性质、拉曼光谱、热导率、C60氧化物、激光功率依赖性、温度依赖性

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 衍生材料

    摘要： 对称性和维度是决定晶格动力学与热导率（κ）的关键因素。本研究通过第一性原理玻尔兹曼输运理论，系统分析了单链碱金属氮化物Ba3N及其掺杂体系Ba3NX（X = Sb,Bi）的体相性质。一维链中的手性声子遵循基于新对称性的散射规则，从而有效抑制热阻。而弱化的链间耦合在体相中破坏了这些规则，导致热导率降低并产生显著的各向异性。值得注意的是，大尺寸X原子的插层作用虽增强了链间结合力并减小了材料体积，却同时降低了热导率并改变了电子行为特性。本研究成果可推广至其他材料体系，为预测性材料设计提供重要理论依据。

    关键词： 对称性、晶格动力学、Ba3NX、维度性、热导率、Ba3N、手性声子、电子盐

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • [IEEE 2018年第19届国际电子封装技术会议（ICEPT） - 上海（2018.8.8-2018.8.11）] 2018年第19届国际电子封装技术会议（ICEPT） - 氮化硼纳米管负载银纳米颗粒杂化材料的简易制备方法

    摘要： 将聚合物与具有热导性的金属纳米颗粒填料混合，这种材料能在高填料含量下降低界面热阻（ITR），近来备受关注。但在高填料掺杂含量下，填料间的界面热阻会导致热导率提升有限。幸运的是，银纳米颗粒修饰的填料有望通过降低高填料含量下的填料间界面热阻来改善热导性。然而，如何简单制备微米级银纳米颗粒修饰填料复合物仍是挑战。本文报道了一种简便方法：通过Ag+与BNNT缺陷位点上的-OH进行置换反应，在氮化硼纳米管（BNNT）上修饰10-20纳米的银纳米颗粒（AgNP）。该策略为制备可用于高导热领域的金属纳米颗粒填料提供了可行途径。

    关键词： 氮化硼纳米管、热导率、杂化材料、银纳米颗粒、界面热阻

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 利用分子动力学模拟计算Sb2Te3的晶格热导率

    摘要： 我们采用分子动力学模拟研究了Sb2Te3的晶格热导率。所采用的原子间势函数通过拟合总能和弹性常数获得，基于该势函数计算的声子性质与第一性原理计算结果及实验数据吻合良好。计算表明Sb2Te3的晶格热导率随温度升高（150K至500K）而降低。与Bi2Te3类似，Sb2Te3的面内晶格热导率高于面外晶格热导率，这与弹性常数的各向异性特征一致。

    关键词： 热导率，原子间势能，分子动力学，Sb2Te3

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • MoS2/InSe纳米颗粒/MoS2混合三明治结构增强的热导率

    摘要： 基于二硫化钼（MoS2）的混合结构因其新颖的结构特性及在太阳能转换、热电发电和光电晶体管等多领域的潜在应用而备受关注。本研究通过化学气相沉积与物理气相沉积相结合的方法，在二氧化硅/硅（SiO2/Si）衬底上制备了新型MoS2/硒化铟纳米颗粒（NPs）/MoS2层状三明治结构，并采用扫描电子显微镜研究了这些结构的形貌特征。此外，我们通过温度与功率依赖的拉曼光谱探究了该混合三明治结构的热学性质。对于MoS2/InSe-NPs/MoS2样品，E1 2g和A1g模式的一阶温度系数分别达到(约)0.01722和(约)0.01722 1/K，显著高于不含InSe-NPs的MoS2层（即MoS2/MoS2样品，其值为(约)0.01575 cm）。进一步提取出SiO2/Si衬底上MoS2/InSe-NPs/MoS2与MoS2/MoS2样品的热导率分别为~102.3和~81.7 W/m-K。本工作为构建基于二维MoS2与半导体/金属纳米颗粒的新型三明治结构提供了有效途径，为理解混合结构的电子特性及纳米颗粒引入的局域应变开辟了新视角——界面处的电子-声子相互作用会对光电器件中的电/热输运产生重要影响。

    关键词： 混合夹层结构，热导率，拉曼光谱，拉伸应变

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 在烧结后的纯n型Bi2Te3合金中实现晶格热导率降低和电导率增强

    摘要： 未掺杂的n型Bi2Te3块体材料通过液态调控（LSM）工艺结合后续球磨和放电等离子烧结制备而成。与未经LSM处理的样品相比，经LSM处理的样品具有更高的载流子浓度和更大的有效质量，展现出更优异的电输运性能。更重要的是，由于层级微结构（包括晶界、纳米晶粒和位错）增强了多尺度声子散射，其晶格热导率显著降低至0.47 W m-1 K-1（降幅达43%）。此外，载流子浓度的提升和带隙的扩大有效抑制了BT-LSM样品中的双极效应。最终，经LSM处理的样品在475 K较高温度下实现了zTmax*0.66，较对比样品提升了近22%。

    关键词： 放电等离子烧结、热电材料、电导率、热导率、液态操控、球磨法、Bi2Te3

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • TiO<sub>2</sub>纳米管的热导率：一项分子动力学研究

    摘要： 采用基于Green-Kubo形式体系的平衡分子动力学模拟方法研究了锐钛矿相TiO2纳米管的热导率。计算得到室温下锐钛矿晶体热导率约为8.16 W/K·m，与实验值约8.5 W/K·m高度吻合，表明本计算方法能准确描述TiO2的热输运特性。研究详细分析了TiO2纳米管热导率随温度、管径及手性参数的变化规律，并探讨了热导率与纳米管振动态密度之间的关联关系。

    关键词： 分子动力学模拟，热导率，纳米管结构

    更新于2025-09-09 09:28:46