Физика твердого тела
Авторам
Вышедшие номера
- 2024
- 2023
- 2022
- 2021
- 2020
- 2019
- 2018
- 2017
- 2016
- 2015
- 2014
- 2013
- 2012
- 2011
- 2010
- 2009
- 2008
- 2007
- 2006
- 2005
- 2004
- 2003
- 2002
- 2001
- 2000
- 1999
- 1998
- 1997
- 1996
- 1995
- 1994
- 1993
- 1992
- 1991
- 1990
- 1989
- 1988
Расчеты ab initio фононных спектров и теплопроводности RhSi, RhSn и твердых растворов на их основе
Шарнас М.Р.1,2, Пшенай-Северин Д.А.
1, Бурков А.Т.
1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия 
2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: d.pshenay@mail.ru, a.burkov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 13 марта 2024 г.
В окончательной редакции: 25 апреля 2024 г.
Принята к печати: 27 апреля 2024 г.
Выставление онлайн: 22 мая 2024 г.
Моносилицид кобальта и твердые растворы на его основе являются перспективными термоэлектриками, так как обладают высоким термоэлектрическим фактором мощности и механической прочностью. Для повышения термоэлектрической эффективности данных материалов требуется снизить теплопроводность решетки. В работе исследуется возможность такого снижения с использованием метода твердых растворов. С помощью расчетов ab initio получены фононные спектры, полная и проекционная плотности фононных состояний изоструктурных CoSi соединений RhSi, RhSn. Все они имеют структуру B20 типа FeSi. Проведены расчеты температурной зависимости теплопроводности этих кристаллов, а также твердых растворов CoSi-RhSi и RhSi-RhSn. Расчеты показали, что теплопроводность решетки при комнатной температуре в RhSi составляет 4.9 W/(m·K), а в RhSn - 3.6 W/(m·K), что значительно ниже, чем в чистом CoSi (около 10.4 W/(m·K)). За счет дополнительного рассеяния на атомах замещения в твердых растворах CoSi-RhSi теплопроводность может быть снижена более чем в 3 раза по сравнению с чистым CoSi, а в твёрдых растворах RhSi-RhSn - более чем в 3 раза по сравнению с чистым кристаллом RhSi. Ключевые слова: теплопроводность решетки, термоэлектрики, первопринципная динамика решетки.
- M.I. Fedorov, V.K. Zaitsev. CRC Handbook of Thermoelectrics / Ed. D.M. Rowe. Ch. 27. Boca Raton, CRC Press (1995)
- D.A. Pshenay-Severin, A.T. Burkov. Mater. 12, 17, 2710 (2019)
- 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. А 134, 3A, A774 (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)
- H. Takizawa, T. Sato, T. Endo, M. Shimada. J. Solid State Chem. 73, 1, 40 (1988)
- N. Kanazawa, Y. Onose, Y. Shiomi, S. Ishiwata, Y. Tokura. Appl. Phys. Lett. 100, 9, 093902 (2012)
- K. Kuo, K.M. Sivakumar, S.J. Huang, C.S. Lue. J. Appl. Phys. 98, 12, 123510 (2005)
- E. Skoug, C. Zhou, Y. Pei, D.T. Morelli. Appl. Phys. Lett. 4, 2, 022115 (2009)
- Д.А. Пшенай-Северин, П.П. Константинов, А.Т. Бурков. ФТТ 64, 11, 1711 (2022). [D.A. Pshenay-Severin, P.P. Konstantinov, A.T. Burkov. Phys. Solid State 64, 11, 1685 (2022)]
- A. Jain, S.P. Ong, G. Hautier, W. Chen, W.D. Richards, S. Dacek, S. Cholia, D. Gunter, D. Skinner, G. Ceder, K.A. Persson. APL Mater. 1, 1, 011002 (2013)
- P. Giannozzi, S. Baroni, N. Bonini, M. Calandra, R. Car, C. Cavazzoni, D. Ceresoli, G.L. Chiarotti, M. Cococcioni, I. Dabo. J. Phys.: Condens. Matter 21, 39, 395502 (2009)
- P. Giannozzi, O. Andreussi, T. Brumme, O. Bunau, M.B. Nardelli, M. Calandra, R. Car, C. Cavazzoni, D. Ceresoli, M. Cococcioni, N. Colonna, I. Carnimeo, A. Dal Corso, S. de Gironcoli, P. Delugas, R.A. DiStasio Jr, A. Ferretti, A. Floris, G. Fratesi, G. Fugallo, R. Gebauer, U. Gerstmann, F. Giustino, T. Gorni, J. Jia, M. Kawamura, H.-Y. Ko, A. Kokalj, E. Kucukbenli, M. Lazzeri, M. Marsili, N. Marzari, F. Mauri, N.L. Nguyen, H.-V. Nguyen, A. Otero-de-la-Roza, L. Paulatto, S. Ponce, D. Rocca, R. Sabatini, B. Santra, M. Schlipf, A.P. Seitsonen, A. Smogunov, I. Timrov, T. Thonhauser, P. Umari, N. Vast, X. Wu, S. Baroni. J. Phys.: Condens. Matter 29, 46, 465901 (2017)
- G. Kresse, J. Furthmuller. Phys. Rev. B 54, 16, 11169 (1996)
- G. Kresse, D. Joubert. Phys. Rev. B 59, 3, 1758 (1999)
- J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 18, 3865 (1996)
- J.P. Perdew, A. Ruzsinszky, G.I. Csonka, O.A. Vydrov, G.E. Scuseria, L.A. Constantin, X. Zhou, K. Burke. Phys. Rev. Lett. 100, 13, 136406 (2008)
- S. Geller, E.A. Wood. Acta Crystallogr. 7, Part 5, 441 (1954)
- K. Schubert. Z. Naturforschung 2A, 120 (1947)
- A. Togo, L. Chaput, I. Tanaka. Phys. Rev. B 91, 9, 094306 (2015)
- A. Togo. J. Phys. Soc. Jpn. 92, 1, 012001 (2023)
- 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)
- J.M. Larkin, A.J. H. McGaughey. J. Appl. Phys. 114, 2, 023507 (2013)
- J. Garg, N. Bonini, B. Kozinsky, N. Marzari. Phys. Rev. Lett. 106, 4, 045901 (2011)
- A.J. Minnich, M.S. Dresselhaus, Z.F. Ren, G. Chen. Energy Environ. Sci. 2, 5, 466 (2009)
- H. Sun, D.T. Morelli. J. Electron. Mater. 41, 6, 1125 (2012)
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.
