非晶硅中模态热导率的量化
摘要：非晶固体中振动模态(如振动弛豫时间、群速度和平均自由程)的计算仍然具有挑战性。通过分析正则模式分解和结构因子方法，我们得出以下结论：振动色散可以通过在结构因子方法中应用有效波矢来计算，而通过正则模式分解方法计算的振动弛豫时间存在疑问，因为无法在Gamma点上定义群速度。我们还表明，由系统温度引起的非线性效应对非晶材料中传播模式的弛豫时间几乎没有影响。因此，当假设所有振动都被激发时，相应的振动和总热导率是与温度无关的。非传播模式通过不同振动模式之间的热耦合来传导热量，可以使用Allen-Feldman理论和谐振晶格动力学来计算。结果表明，当所有振动模式被激发时(即分子动力学模拟中的情况)，由扩散贡献的热导率也是与温度无关的。关于传播模式(50%)和扩散模式(50%)的总热导率与使用Green-Kubo平衡分子动力学计算的结果非常吻合。通过修正非晶固体中振动的激发状态，结构因子方法和Allen-Feldman理论计算的热导率能够完全捕捉实验测得的温度依赖热导率。
作者：Yanguang Zhou
论文ID：2007.14031
分类：Disordered Systems and Neural Networks
分类简称：cond-mat.dis-nn
提交时间：2021-07-02