Исследование фононной теплопроводности твердых растворов CoSi-CoGe с использованием ab initio динамики решетки
Пшенай-Северин Д.А.
1, Константинов П.П.
1, Бурков А.Т.
11Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: d.pshenay@mail.ru, P.Konstantinov@mail.ioffe.ru, A.Burkov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 11 июля 2022 г.
В окончательной редакции: 11 июля 2022 г.
Принята к печати: 18 июля 2022 г.
Выставление онлайн: 23 августа 2022 г.
Исследована решеточная теплопроводность твердых растворов на основе моносилицида и моногерманида кобальта. Экспериментально измерены электропроводность и теплопроводность CoSi и твердых растворов CoGexSi1-x (x=0.03 и 0.07) в диапазоне температур 80-350 K. С помощью методов ab initio решеточной динамики были рассчитаны фононные спектры и теплопроводность в твердых растворах CoGexSi1-x. Результаты расчета хорошо согласуются с результатами измерений, полученными в настоящей работе, и с литературными данными. Показано, что уже при содержании 10-15 at.% Ge теплопроводность решетки снижается примерно в 2 раза по сравнению с чистым моносилицидом кобальта, а при содержании германия около 70 at.% снижение может достигать 3.5 раз. Ключевые слова: теплопроводность решетки, термоэлектрики, ab initio динамика решетки.
- П.В. Гельд, Ф.А. Сидоренко. Силициды переходных металлов четвертого периода. Металлургия, М. (1971). 584 с
- M.I. Fedorov, V.K. Zaitsev. In: CRC Handbook of Thermoelectrics/Ed. D.M. Rowe. CRC Press, Boca Raton (1995). Ch. 27
- C.S. Lue, Y.-K. Kuo, C.L. Huang, W.J. Lai. Phys. Rev. B 69, 12, 125111 (2004)
- S. Asanabe, D. Shinoda, Y. Sasaki. Phys. Rev. 134, 3A, 774 (1964)
- A. Sakai, F. Ishii, Y. Onose, Y. Tomioka, S. Yotsuhashi, H. Adachi, N. Nagaosa, Y. Tokura. J. Phys. Soc. Jpn 76, 9, 093601 (2007)
- K. Kuo, K.M. Sivakumar, S.J. Huang, C.S. Lue. J. Appl. Phys. 98, 12, 123510 (2005)
- M.V. Vedernikov, P.P. Konstantinov, A.T. Burkov. In: Proc. of Eighth Int. Conf. Thermoelectric Energy Conversion. Nancy, France. July 10-13 (1989). P. 45-48
- E. Skoug, C. Zhou, Y. Pei, D.T. Morelli. Appl. Phys. Lett. 94, 2, 022115 (2009)
- V.I. Larchev, S.V. Popova. J. Less Common Metals 87, 1, 53 (1982)
- H. Takizawa, T. Sato, T. Endo, M. Shimada. J. Solid State Chem. 73, 1, 40 (1988)
- J.F. DiTusa, S.B. Zhang, K. Yamaura, Y. Xiong, J.C. Prestigiacomo, B.W. Fulfer, P.W. Adams, M.I. Brickson, D.A. Browne, C. Capan, Z. Fisk, J.Y. Chan. Phys. Rev. B 90, 14, 144404 (2014)
- M.A. Timaoui, H. Bouafia, B. Sahli, S. Hiadsi, B. Abidri, A. Bouaza, A. Akriche, D. Kerroum. Mater. Sci.-Poland 35, 3, 548 (2017)
- N. Kanazawa, Y. Onose, Y. Shiomi, S. Ishiwata, Y. Tokura. Appl. Phys. Lett. 100, 9, 093902 (2012)
- D.A. Pshenay-Severin, Y.V. Ivanov, A.T. Burkov, S.V. Novikov, V.K. Zaitsev, H. Reith. J. Electron. Mater. 47, 6, 3277 (2018)
- A. Togo, I. Tanaka. Scripta Mater. 108, 1 (2015)
- A. Togo, L. Chaput, I. Tanaka. Phys. Rev. B 91, 9, 094306 (2015)
- G. Kresse, J. Furthmuller. Phys. Rev. B 54, 16, 11169 (1996)
- G. Kresse, D. Joubert. Phys. Rev. B 59, 3, 1758 (1999)
- Z. Tian, J. Garg, K. Esfarjani, T. Shiga, J. Shiomi, G. Chen. Phys. Rev. B 85, 18, 184303 (2012)
- W. Li, L. Lindsay, D.A. Broido, D.A. Stewart, N. Mingo. Phys. Rev. B 86, 17, 174307 (2012)
- S. Eliassen, A. Katre, G. Madsen. Phys. Rev. B 95, 4, 045202 (2017)
- J. Larkin, A. McGaughey. J. Appl. Phys. 114, 023507 (2013)
- B. Abeles. Phys. Rev. 131, 5, 1906 (1963)
- В.К. Зайцев, Э.Н. Ткаленко, Е.Н. Никитин. ФТТ 11, 2, 274 (1969)
- J. Garg, N. Bonini, B. Kozinsky, N. Marzari. Phys. Rev. Lett. 106, 4, 045901 (2011)
- S. Tamura. Phys. Rev. B 27, 2, 858 (1983)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
