钙钛矿晶体BaZrO3晶格非简谐性引起的声子硬化及热导率提升

Release date: 2023-11-15
Visits: 79
Source: 山东高等技术研究院
本文2022年刊登于《Physical Review B. 105, 224303 (2022)》,高等院郭瑞强教授和香港科技大学黄宝陵教授为论文共同通讯作者。

导热性能是影响高非简谐晶体在热电转换、热绝缘等领域应用的关键因素。突破传统简谐晶格热传输理论的局限,发展了能够准确计算高非简谐晶体热传导的方法,该方法考虑了三阶和四阶晶格非简谐性引起的声子重整,声子及其相干热传输通道,并且在计算每一个热传输通道时考虑了三声子和四声子散射过程等多种因素。利用该方法研究了钙钛矿晶体BaZrO3,详细阐述了三阶和四阶晶格非简谐性对BaZrO3晶格动力学以及各个热传输通道的影响,准确预测了其热导率,揭示了晶格非简谐性导致声子硬化及热导率提升的微观热输运机理。声子相干热传输通道的贡献随温度升高而增强,在低温时可以忽略,但在高温条件下对热导率的贡献较为显著(1500 K时的贡献达到17%)。

本文2022年刊登于《Physical Review B. 105, 224303 (2022)》,高等院郭瑞强教授和香港科技大学黄宝陵教授为论文共同通讯作者。