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J-GLOBAL ID：201902240287702279   整理番号：19A1704217

第一原理とフォノンBoltzmann輸送方程式から計算したCrSi_2の格子動力学と格子熱伝導率【JST・京大機械翻訳】

Lattice dynamics and lattice thermal conductivity of CrSi₂ calculated from first principles and the phonon Boltzmann transport equation

著者 (4件)： Nakasawa Hayato (Department of Applied Physics, Graduate School of Engineering, Tohoku University, 6-6-05, Aoba, Aramaki, Aoba-ku, 980-8579 Sendai, Miyagi, Japan) ,  Hayashi Kei (Department of Applied Physics, Graduate School of Engineering, Tohoku University, 6-6-05, Aoba, Aramaki, Aoba-ku, 980-8579 Sendai, Miyagi, Japan) ,  Takamatsu Tomohisa (Department of Applied Physics, Graduate School of Engineering, Tohoku University, 6-6-05, Aoba, Aramaki, Aoba-ku, 980-8579 Sendai, Miyagi, Japan) ,  Miyazaki Yuzuru (Department of Applied Physics, Graduate School of Engineering, Tohoku University, 6-6-05, Aoba, Aramaki, Aoba-ku, 980-8579 Sendai, Miyagi, Japan)
資料名： Journal of Applied Physics  (Journal of Applied Physics)
巻： 126  号： 2  ページ： 025105-025105-6  発行年： 2019年 
JST資料番号： C0266A  ISSN： 0021-8979  CODEN： JAPIAU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 格子熱伝導率κ_Lを効率的に減少させることは,熱電(TE)の分野における主要な関心事の一つである。ここでは,第一原理およびフォノンBoltzmann輸送方程式を用いて,単結晶および多結晶CrSi_2に対するκ_Lを理論的に調べた。CrSi_2はその合理的な力率のために潜在的なTE材料として知られているが,そのκ_Lの制御は解決すべき課題として残っている。本研究では,計算に基づいてκ_Lを効率的に減少させる方法を検討した。フォノンバンド構造と状態密度を調和計算により計算した。さらに,達成可能な最低格子熱伝導率,κ_L0,および累積格子熱伝導率,κ_cumを,それぞれCahillモデルおよび非調和計算を用いて推定した。CrSi_2に対するκ_L0を650Kで約2.2Wm~-1K~-1と予測した。これはCrSi_2が650Kで0.39以上の高zTを有する可能性のあるTE材料であることを示唆している。κ_cumのフォノン平均自由行程依存性は,多結晶CrSi_2に対するκ_Lの減少に対する臨界結晶子サイズが600Kにおいて70nmであることを示した。さらに,結晶子サイズは,κ_Lを半分に減少させるために,7nmと小さくなければならないことが明らかになった。これらの計算結果は,CrSi_2に対するκ_Lを制御する方法への有用な洞察を提供する。Copyright 2019 AIP Publishing LLC All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 状態密度 ,  *フォノン ,  *格子力学 ,  多結晶 ,  *第一原理 ,  平均自由行程 ,  臨界 ,  バンド構造 ,  単結晶 ,  力率 ,  結晶粒径 ,  *格子熱伝導率
準シソーラス用語： *輸送方程式 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 比熱・熱伝導一般  (BL05021E) ,  半導体結晶の電気伝導  (BM03043X)

タイトルに関連する用語 (6件)： 第一原理 ,  フォノン ,  輸送方程式 ,  計算 ,  格子動力学 ,  格子熱伝導率