碲化汞晶格热导反常压应变效应的第一性原理研究（英文）

作者：姜恩来; 欧阳滔

来源：湘潭大学自然科学学报, 2018, 40(02): 1-8.

DOI：10.13715/j.cnki.nsjxu.2018.02.001

• 声子输运
• 晶格热导
• 压应变
• 第一性原理

众所周知施加静水压通常会增强块体材料的声子输运性质.通过采用第一性原理结合玻尔兹曼输运方程计算,该文发现碲化汞这种同时拥有优异热电性能和负热膨胀系数的材料具有反常的压应变热输运行为,即:与传统块体材料不同,碲化汞的晶格热导会随着压应变的增强反而迅速减小.这种反常的热现象主要归因于碲化汞中横波声学声子模式格林爱森常数的增强.该常数的增强也是碲化汞在低温区负热膨胀行为的主要原因.通过与传统块体材料(如金刚石)相比,我们的第一性原理计算还表明,正是由于碲化汞中奇特的电子分布特征导致了其较弱的剪切模量和较强的非简谐声子散射.这些发现为理解负热膨胀材料中声子输运性质与压应变的内在关联提供了新的见解,同时也为增强热电材料能量转换性能提供了新的方案.

• 出版日期2018