铜基类金刚石结构热电材料中的声子输运研究

项目名称： 铜基类金刚石结构热电材料中的声子输运研究

项目编号： No.11404348

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 邵和助

作者单位： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所

项目金额： 24万元

中文摘要： 铜基类金刚石结构化合物如Cu2GeX3(X=S, Se)等具有较高的空穴迁移率和接近玻璃的低热导率，有望成为具有“声子玻璃－电子晶体”特性的热电材料。然而目前对其低热导率的物理机制以及声子输运规律尚缺乏系统而深入的理解。本项目以铜基类金刚石结构三元化合物Cu2GeX3(X=S, Se)为主要研究对象, 采用基于第一性原理计算的非简谐晶格动力学方法，计算材料的声子色散关系、热学性质以及声子寿命和晶格热导率，在此基础上研究其声子振动及其输运特性。通过研究晶格振动强非谐性的来源、热导率与化学组分质量的关系，以及自旋轨道耦合作用对晶格热导率及声子输运性质的影响等问题，揭示这类材料中化学组分和结构对晶格热导率的影响规律，阐明其低热导率的物理机理，建立基于声子传热的晶格热导率的调控机制，为热电性能的优化提供理论指导。

中文关键词： 声子输运；晶格动力学；热导率；第一性原理计算；

英文摘要： Diamond-like Cu-based compounds show low lattice thermal conductivity and relatively high hole mobility at the same time. These characteristics make these compounds attractive as potential high-performance thermoelectric materials. Nevertheless, the reas

英文关键词： phonon transport；lattice dynamics；thermal conductivity；first-principles calculations；