人工晶体学报

作者：刘雪飞, 罗子江, 吕兵

单位：1.贵州师范大学物理与电子科学学院,贵阳 550025;；2.贵州财经大学信息学院,贵阳 550025

关键词：CdO,二维材料,声子,热导率,第一性原理,

基金：国家自然科学基金(11664005,61564002);贵州省科技合作项目([2013] 7019);贵州省科技计划(2017-5736-009,2017-7341);贵州省科技基金(2020-1Y021)

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。

来源：2020年第12期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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