移动端

您现在的位置:兴旺宝>仪器仪表网>资讯列表>超弱的电声耦合强度可能是超高热导材料所具有的普遍共性

企业推荐

更多

超弱的电声耦合强度可能是超高热导材料所具有的普遍共性

2022年06月28日 13:55:15 人气: 118 来源: 化工仪器网
  传统的唯象理论认为,高晶格热导率只存在于类似金刚石的,仅由轻元素以强共价键结合形成的高对称性的简单结构中。最新的第一性原理计算和实验表征工作发现,未曾引起人们关注的砷化硼半导体由于其独特的声子散射机制,可以产生反常的超高热导率,说明砷化硼在散热领域拥有巨大的研究价值。与此同时,砷化硼独特的电、光、力学性能等也为新型半导体器件的研发提供了新的思路。
 
  众所周知,固体材料的导热机理主要为电子导热和声子导热两种,大多数固体属于前者,少数属于后者的导热材料往往表现出超高热导率。已有研究表明,半导体材料立方硼砷(c-BAs)的超高热导率属于后者,是声子-声子散射导热,将其机制归因于光学支声子与声学支声子之间巨大的能量差。
 
  如果一个材料具有较强的电声耦合强度,在热传导的过程中声子会被电子“粘”住,等效于包裹上许多电子从而产生“拖拽”效果,导热机理不再是纯粹的声子-声子散射来主导了,与电子导热的材料相比,不再具有高的导热系数。为了使声子-声子导热机理显现出来,只有在电声耦合强度极小的材料里才可能实现。
 
  近段时间,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员与郑州大学、美国休斯敦大学和中科院国家纳米科学中心科研人员合作,对高热导材料c-BAs进行了深入的超快光谱研究。科研人员通过激发光生载流子,利用变温和变能流密度实验观测准粒子弛豫过程中电子-声子相互作用,获得了c-BAs的电-声子耦合强度,发现其数值较小,是迄今所报道的最弱的电-声耦合强度。研究估算还发现石墨烯的电声耦合强度也较弱。
 
  由此研究可以推断,超弱的电声耦合强度可能是超高热导材料所具有的普遍共性,为未来探索及设计高热导材料提供了新思路,即只有电声耦合强度极弱的材料才可能表现出超高热导率(采用超快光谱或拉曼光谱等实验手段可以进行筛选)。该研究促使思考两个独立机制之间的潜在关联,即何种机制导致了其中之一在导热过程中起主导作用。相关工作近期发表在Physical Review B上。
 

 

  (资料来源:物理研究所)
全年征稿/资讯合作 qq:1097660699@qq.com
版权与免责声明
1、凡本网注明"来源:兴旺宝"的所有作品,版权均属于兴旺宝,转载请必须注明兴旺宝,https://www.xwboo.com。违反者本网将追究相关法律责任。
2、企业发布的公司新闻、技术文章、资料下载等内容,如涉及侵权、违规遭投诉的,一律由发布企业自行承担责任,本网有权删除内容并追溯责任。
3、本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
4、如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。