Bazı demir tabanlı yarıiletkenlerin termal taşınım özelliklerinin temel ilkelerden incelenmesi
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2018
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Namık Kemal Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
Özet
Bu çalışmada markasit yapısına sahip bazı demir tabanlı yarıiletkenlerin (FeX2 X=S, Se, Te ve Sb) fonon taşınım özellikleri temel ilkelerden hesaplanmştır. Hesaplamalar yoğunluk fonksiyoneli kuramı ve Peierls-Boltzmann taşınım yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Fonon dağılım eğrileri, group hızları, mode Grüneisen parameterleri, anharmonik saçılma oranları ve örgü termal iletkenliği hesaplanmış ve sonuçlar var olan deneysel çalışmalar ve diğer hesaplamalar ile kararlaştırılmıştır. Olası anharmonik etkiler detaylı olarak incelenmiştir. Bütün malzemelerde düşük frekanslı optik modlar akustik modlar ile hibritleşmiş olup, bu frekans bölgesinin örgü termal iletkenliğe anlamlı katkıları olduğu bulunmuştur. Deneysel olarak nanoyapılaştırma yöntemiyle FeS2 ve FeSb2 malzemelerinde elde edilen yüksek örgü termal iletkenlik azalması hesaplamalarımızda da görülmüştür.
We have performed rst-principles calculations on the phonon transport properties of iron based semiconductors (FeX2 X=S, Se, Te, and Sb) in the marcasite structure. The calculations have been carried out using density functional theory and Peierls-Boltzmann transport methods. Phonon dispersions, group velocities, mode Grüneisen parameters, anharmonic scattering rates and lattice thermal conductivity are calculated and the results are discussed with available experiments and other calculations. Possible anharmonic e ects are also investigated in detail. We have found signi cant contributions from low frequency optic mode region (hybridized with acoustic modes) to the lattice thermal conductivity for all materials investigated. The large experimental decrease of thermal conductivity of FeS2 and FeSb2 by nanostructuring is also veri ed by our calculations for room temperatures and above.
We have performed rst-principles calculations on the phonon transport properties of iron based semiconductors (FeX2 X=S, Se, Te, and Sb) in the marcasite structure. The calculations have been carried out using density functional theory and Peierls-Boltzmann transport methods. Phonon dispersions, group velocities, mode Grüneisen parameters, anharmonic scattering rates and lattice thermal conductivity are calculated and the results are discussed with available experiments and other calculations. Possible anharmonic e ects are also investigated in detail. We have found signi cant contributions from low frequency optic mode region (hybridized with acoustic modes) to the lattice thermal conductivity for all materials investigated. The large experimental decrease of thermal conductivity of FeS2 and FeSb2 by nanostructuring is also veri ed by our calculations for room temperatures and above.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Ab initio hesaplamalar, demir tabanlı yarıiletkenler, termoelektrik özellikler, yoğunluk fonksiyoneli tedirginme kuramı, örgü dinamiği, fonon özellikleri, örgü termal iletkenliği, Ab initio calculations, iron based semiconductors, thermoelectric properties, density functional perturbation theory, lattice dynamics, phonon properties, lattice thermal conductivity
