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J-GLOBAL ID：201702289503859465   整理番号：17A1900439

AsまたはSbよりSbAs単分子層における低格子熱伝導率:第一原理研究【Powered by NICT】

Lower lattice thermal conductivity in SbAs than As or Sb monolayers: a first-principles study

著者 (2件)： Guo San-Dong (School of Electronic Engineering, Xi’an University of Posts and Telecommunications, Xi’an, 710121, Shaanxi, China. [e-mail]) ,  Liu Jiang-Tao
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 19  号： 47  ページ： 31982-31988  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： VA族元素(As,Sb,Bi)単分子層半導体におけるフォノン輸送を理論的に広く研究されていると,それらの,単層Sb(antimonene)は,最近合成した。本研究では,単分子層SbAs中のフォノン輸送を,第一原理計算と線形化フォノンBoltzmann方程式の組合せを用いて研究した。単分子層SbAsの格子熱伝導率は単分子層AsとSbの両者よりも低いことが判明し,対応するシート熱コンダクタンスは室温で28.8WK^-1であった。単層AsとSbに比べて単分子層SbAsにおける低い格子熱伝導率を理解するために,単分子層として,SbAsとSbの群速度とフォノン寿命を計算した。計算結果は単層SbAsの群速度は,単分子層のAsとSbの中間であったが,SbAsのフォノン寿命は単分子層AsとSbの両方のものより小さいことを示した。単分子層SbAsにおける低い格子熱伝導率は非常に小さいフォノン寿命に起因した。予想に反して,ZA枝は全熱伝導率への寄与がほとんどない,僅か2.4%であり,非常に大きな寄与を持つ単分子層AsとSbのそれとは明らかに異なっていた。これは単分子層SbAsのZA分岐のための非常に小さいフォノン寿命によって説明することができる。単層としてまたはSbのそれと比較して単分子層SbAsの低い格子熱伝導率はSb(As)As(Sb)の合金化,フォノン点欠陥散乱を導入するべきによって理解することができる。格子熱伝導率に対する同位体とサイズ効果を考察した。同位体散乱は無頓着な効果を生産し,30nm以下の特徴的な長さを持つ格子熱伝導率は約47%の減少に達することができることが分かった。これらの結果は,熱管理と熱電気の応用のための多重元素の混合物による格子熱伝導率の調整に見通しを提供し,単分子層SbAsを合成するための更なる実験的努力を動機づける可能性がある。Copyright 2018 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： *ヒ化物 ,  *アンチモン化合物 ,  熱伝導率 ,  第一原理 ,  単分子層 ,  化合物半導体 ,  窒素族元素 ,  格子振動 ,  Boltzmann方程式 ,  輸送現象 ,  フォノン ,  コンダクタンス ,  線形性 ,  熱抵抗 ,  散乱 ,  点欠陥 ,  合金化 ,  化学合成 ,  熱管理 ,  熱電流 ,  多元素分析
準シソーラス用語： *ヒ化アンチモン ,  III-V族半導体 ,  格子熱伝導率 ,  フォノン輸送 ,  線形化 ,  熱コンダクタンス ,  点欠陥散乱 ,  熱電気 ,  多重元素分析

分類 (2件)： 分子の電子構造  (BH05010Q) ,  半導体の結晶成長  (BK13040X)

タイトルに関連する用語 (6件)： Sb ,  SBAS ,  単分子層 ,  格子熱伝導率 ,  第一原理 ,  研究