导读:本文包含了超晶格热导率论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:热电材料,相变,快离子导体,晶格热导率
超晶格热导率论文文献综述
王拓,陈弘毅,仇鹏飞,史迅,陈立东[1]（2019）在《具有本征低晶格热导率的硫化银快离子导体的热电性能》一文中研究指出硫化银(Ag_2S)是一种典型的快离子导体材料,前期关于Ag_2S的研究主要集中在光电和生物等领域.最近的研究表明, a-Ag_2S具有和金属一样的良好延展性和变形能力.但是, Ag_2S的热电性能尚无公开报道.本工作合成了单相Ag_2S化合物,系统研究了其在300—600 K范围的物相变化、离子迁移特性和电热输运性质.研究发现, Ag_2S在300—600 K温度区间表现出半导体的电输运性质.由于单斜-体心立方相晶体结构转变, Ag_2S的离子电导率、载流子浓度、迁移率、电导率、泽贝克系数等性质在455 K前后出现急剧变化.在550 K, Ag_2S的功率因子最高可达5μW·cm~(–1)·K~(–2). Ag_2S在300—600 K温度区间均表现出本征的低晶格热导率(低于0.6 W·m~(–1)·K~(–1)). S亚晶格中随机分布的类液态Ag离子是导致b-Ag_2S体心立方相具有低晶格热导率的主要原因.在573 K, Ag_2S的热电优值可达0.55,与Ag_2Se, Ag_2Te, CuAgSe等已报道的Ag基快离子导体热电材料的性能相当.(本文来源于《物理学报》期刊2019年09期）
沈家骏,方腾,傅铁铮,忻佳展,赵新兵[2]（2019）在《热电材料中的晶格热导率》一文中研究指出随着可再生能源及能源转换技术的快速发展,热电材料在发电及制冷领域的应用前景受到越来越广泛的关注。发展具有高热电优值材料的重要性日益突出,如何获得低晶格热导率是热电材料的研究重点之一。本文阐述了热容、声速及弛豫时间对晶格热导率的影响,介绍了本征低热导率热电材料所具有的典型特征,如强非谐性、弱化学键、本征共振散射及复杂晶胞结构等,并分析了通过多尺度声子散射降低已有热电材料晶格热导率的方法,其中包括点缺陷散射、位错散射、晶界散射、共振散射、电声散射等多种散射机制。此外,总结了几种预测材料最小晶格热导率的理论模型,对快速筛选具有低晶格热导率的热电材料具有一定的理论指导意义。最后,展望了如何获得低热导率热电材料的有效途径。(本文来源于《无机材料学报》期刊2019年03期）
郑安坤,杜永平[3]（2018）在《CaX(X=S,Se,Te)晶格热导率的第一性原理计算》一文中研究指出使用第一性原理方法精确计算了CaX(X=S,Se,Te)的声子和晶格热导率等性质,并且从体系构成的异同分析了声子谱的异同.为了解释这类化合物中硫族元素从Te变为S时,热导率以及模式热导率成倍降低的原因,逐个研究声子简正模式对各自热导率的贡献以及不同体系间相同模式的声子热导率的差异,进一步计算了各个独立声子模式的Grüneisen参数、散射相空间、群速度、寿命等与热导率直接相关的物理量.从这些物理量之间的差异推测造成热导率差异的根本原因,并且分析了这些物理量的差异和声子谱的联系,从声子谱的变化趋势验证了如散射相空间、声子寿命、群速度这些物理量的差异,并且也最终验证了声子散射的理论基础.可以预言CaX这一系列材料的热导率,但现在尚缺乏直接实验验证.(本文来源于《南京大学学报(自然科学)》期刊2018年03期）
兰峰[4]（2017）在《超晶格相变材料的变温热导率测试及热传导机制研究》一文中研究指出作为最有可能成为下一代非易失性存储器之一的相变存储器(PCRAM),近年来得到广泛关注。由于相变存储器是唯一以焦耳热方式工作的存储器,操作电流和热串扰问题成为其发展的瓶颈。随着超晶格相变材料的发展,人们在解决这些瓶颈问题上看到了曙光,尤其它具有明显比组元材料更低的热导率可以有效提高读写速度和降低热串扰。然而,超晶格相变材料的研究刚起步,目前关于热传导的研究仅局限于室温,缺少热导率的温度特性用于相变存储器性能的仿真和评估,且变温热导率可以更好了解超晶格相变材料热传导机制。本论文针对这些问题,围绕具有低热导率值的GeTe/Bi_2Te_3超晶格相变材料进行变温热导率研究。首先设搭建了基于“3ω”法的变温热导率测试平台。然后,用叁次谐波电压信号特性排除温度对系统稳定性的影响,确定边界热阻不会影响测试结果的频率范围,并通过测试SiO_2薄膜变温热导率验证系统的准确性。最后,用该系统测试一系列GeTe/Bi_2Te_3超晶格变温热导率。通过退火处理和高于室温的变温环境对GeTe/Bi_2Te_3超晶格热导率影响研究,发现相变材料在由非晶到多晶态转变过程热导率发生了明显的变化,对解决热串扰问题提供理论帮助。实验研究表明,在40~300K的温度区间,非晶态和多晶态的GeTe/Bi_2Te_3超晶格相变材料有热导率与温度的正相关的“反常”关系,主要是因为:(1)GeTe/Bi_2Te_3超晶格界面散射导致声子热导率对温度敏感性减弱,并通过周期厚度对GeTe/Bi_2Te_3超晶格相变薄膜材料热导率影响的实验证明;(2)GeTe/Bi_2Te_3超晶格相变材料具有非常低的声子热导率和很高的掺杂浓度,电子对热传导的贡献不能忽略,且占据主要部分。基于以上研究,总结分析了GeTe/Bi_2Te_3超晶格相变材料热传导机制。最后,发现在温度低于40K时叁次谐波信号与频率对数不再满足线性关系的有趣现象,并给出合理的解释。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01）
童浩,黄开瑾,缪向水[5]（2015）在《超晶格相变薄膜材料的热导率研究》一文中研究指出相变存储器是目前唯一利用材料的焦耳热效应来进行数据擦写的存储技术,相变材料的热导率将显着影响相变存储器的功耗、读写速度、邻近单元间的热串扰等。为了减少器件功耗,应尽量降低相变材料的热导率,以提高热量的利用率;但同时过低的热导率使得相变单元的绝热常数过高,不利于RESET后的快速冷却,影响了器件的工作速度,因此热导率的选取也要多方考虑,权衡其对各种性能的影响;此外,相变存储器的热串扰问题也需要通过优化相关材料的热导率来加以解决;并且,为了预判各种新型器件的热性能,通常利用ANSYS等有限元分析软件来对温度场的分布进行模拟,而模拟过程中材料的热导率等热学参数必不可少。我们采用3ω方法测试薄膜热导率,由于它能够有效降低黑体辐射引起的测量误差,而且测试系统简便,测试原理易懂,成为目前应用最为广泛的薄膜热导率测试技术,其基本原理如下:在待测薄膜材料表面淀积一层金属电阻条,往金属条两端施加频率为ω的电流,那么在焦耳热的作用下该金属条将产生频率为2ω的温升,由于金属条一般表现出正电阻温度系数,这将导致其电阻值也产生频率为2ω的波动,这个频率为2ω的电阻与频率为ω的电流耦合将产生一个在频率为3ω的小电压信号V_(3ω)。该小信号电压的幅值与待测材料的热导率有关,因而检测该电压信号后通过相关计算,就可求出待测材料的热导率k。室温下采用该3ω法测试系统测得1000nm膜厚的二氧化硅的热导率为1.12W/(m*K),符合目前文献公认的室温下二氧化硅的热导率的典型值区间1.07W/(m*K)~1.68 W/(m*K),检验了该热导率测试系统的测试准确性,测试过程中系统所测数据也表现出了很好的稳定性。在此基础上,我们利用该测试系统测试了一系列相变薄膜材料的热导率,发现GeTe/Sb_2Te_3及GeTe/Bi_2Te_3超晶格相变薄膜的热导率可减小到0.15 W/(m*K)以下,远低于其他常用的相变材料。此外,基于第一性原理方法模拟了类超晶格相变薄膜材料的声子谱与声子态密度,并计算出了该类超晶格相变材料的热导率。发现类超晶格结构中,垂直界面方向上的声子色散曲线明显变平,PDOS图中界面附近的原子振动峰往高频方向移动,因此界面处的热阻、声子散射等原因综合作用导致了类超晶格结构热导率的显着下降。这对提高相变存储器的发热效率,降低器件功耗以及减小临近单元之间的热串扰具有重要的现实意义。(本文来源于《TFC'15全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集》期刊2015-08-21）
冯媛,梁新刚,鞠生宏[6]（2013）在《基于串联模型的Si/Ge超晶格法向热导率》一文中研究指出超晶格半导体材料广泛用于热电、光电、微电子器件,研究它的热导率和传热性能很有必要。本文采用热阻串联模型计算Si/Ge超晶格热导率,在模型中考虑界面影响以及声子透射率随波长的变化。在固定周期厚度时,Si和Ge厚度比例变化不影响超晶格热导率。随着温度升高,热导率趋于定值,界面散射对于声子传输的作用减小,而U过程的作用增加。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2013年09期）
鲍华[7]（2013）在《固体氩的晶格热导率的非简谐晶格动力学计算》一文中研究指出用一种非简谐晶格动力学方法,使用相互作用势作为惟一的输入参数,准确地计算了固体氩的各个声子的频率和弛豫时间.并将这些结果进一步和玻尔兹曼输运方程相结合,预测了固体氩从10 K到80 K区间的热导率,并得到了与实验值非常符合的结果.分析了运用非简谐晶格动力学方法进行数值计算过程中的各个相关的计算参数,包括布里渊区中倒格子矢量的选取,δ函数的展宽的选择等对热导率和声子弛豫时间预测结果的影响.通过对各个声子模式对热导率贡献的分析,发现随着温度升高,高频声子对于热导率的贡献率也逐渐变大,结果和理论预测完全一致.(本文来源于《物理学报》期刊2013年18期）
孙兆伟,张兴丽[8]（2011）在《硅锗超晶格结构热导率的分子动力学模拟》一文中研究指出采用Stillinger-Webber势能函数描述硅锗超晶格结构原子间的相互作用,建立硅锗超晶格结构的热传导系统,利用非平衡分子动力学模拟方法计算了不同周期数、不同厚度、不同温度下的Si/Ge超晶格结构热导率.模拟结果表明:超晶格结构热导率随着周期长度和周期数的增加而逐渐增大.受界面热阻效应的影响,靠近高温热墙处导热层的温度跳跃最为明显.当温度在200～600 K变化时,热导率随着温度的升高而增大,并且明显小于相应的合金材料热导率.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2011年07期）
崔彦[9]（2008）在《半导体超晶格热电材料的声子谱、群速度和热导率》一文中研究指出二十一世纪,突出的环境和能源问题使越来越多的人把兴趣投向“热电材料”的研究。研究表明:材料的热电性能与材料的导热性质密切相关。本文研究了半导体超晶格热电材料的声子谱、群速度和热导率等热输运问题,重点通过对声学声子群速度特性的研究来理解超晶格材料的导热性质。依据德拜的声子气体动理论,热导率的计算公式为: (材料的单位体积热容c v和声子的平均群速度v g以及声子的平均自由程l)热导率公式中声子群速度的贡献应为平均群速度的贡献,因此目前相关文献中对群速度的研究都着眼于平均群速度。对应某一能级的群速度本身的研究却不多见,而对群速度的研究是理解色散关系的重要方面,我们采用“半解析的方法”计算了各能态声子传播的群速度。由声子气体动理论计算热导率必须先求得晶格比热容,晶格比热容计算的严格理论是晶格动力学理论,该理论需计算晶格振动的色散关系和态密度函数,需要知道非常大的一系列点上的值,这样的计算往往是复杂的,并且计算量也很大。就我们了解的范围,我们首次利用K空间“特殊点积分”的方法,计算了超晶格材料的热容、热导率随温度的变化关系,计算的结果当温度增加到一个比较大的值后(约350K),热容基本趋近与一个极限值(约为24.9J.mol~(-1).K~(-1)),这与基本热力学理论的结果是一致的。本文考虑了流体静力学压力,研究其对Si/Ge、GaAs/AlAs超晶格材料声子色散关系以及声子群速度的影响。利用静压修改原子间力常数的方法,研究其对超晶格材料声子谱的影响。计算的结果表明:原子间的力常数随压力的增加而增大,力常数的增大导致声子频率系统性的上升。据我们了解考虑压力对半导体材料声子谱影响的文章不是很多,考虑压力对群速度的影响更是少见。我们考虑了压力对Si/Ge超晶格材料的纵向(z方向)较低能态声子群速度的影响,静压使得声学声子群速度的平方V g2明显增大。由此,可进一步考虑压力对材料热性质的影响。(本文来源于《内蒙古师范大学》期刊2008-06-20）
聂长江,吴波英,王恒学[10]（2008）在《关于晶格热导率的讨论》一文中研究指出基于德拜模型研究了金属晶体与绝缘体晶休的热导率,分别讨论了在不同温区金属与绝缘体热导率对温度的依赖关系。(本文来源于《孝感学院学报》期刊2008年03期）
超晶格热导率论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着可再生能源及能源转换技术的快速发展,热电材料在发电及制冷领域的应用前景受到越来越广泛的关注。发展具有高热电优值材料的重要性日益突出,如何获得低晶格热导率是热电材料的研究重点之一。本文阐述了热容、声速及弛豫时间对晶格热导率的影响,介绍了本征低热导率热电材料所具有的典型特征,如强非谐性、弱化学键、本征共振散射及复杂晶胞结构等,并分析了通过多尺度声子散射降低已有热电材料晶格热导率的方法,其中包括点缺陷散射、位错散射、晶界散射、共振散射、电声散射等多种散射机制。此外,总结了几种预测材料最小晶格热导率的理论模型,对快速筛选具有低晶格热导率的热电材料具有一定的理论指导意义。最后,展望了如何获得低热导率热电材料的有效途径。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
超晶格热导率论文参考文献
[1].王拓,陈弘毅,仇鹏飞,史迅,陈立东.具有本征低晶格热导率的硫化银快离子导体的热电性能[J].物理学报.2019
[2].沈家骏,方腾,傅铁铮,忻佳展,赵新兵.热电材料中的晶格热导率[J].无机材料学报.2019
[3].郑安坤,杜永平.CaX(X=S,Se,Te)晶格热导率的第一性原理计算[J].南京大学学报(自然科学).2018
[4].兰峰.超晶格相变材料的变温热导率测试及热传导机制研究[D].华中科技大学.2017
[5].童浩,黄开瑾,缪向水.超晶格相变薄膜材料的热导率研究[C].TFC'15全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集.2015
[6].冯媛,梁新刚,鞠生宏.基于串联模型的Si/Ge超晶格法向热导率[J].工程热物理学报.2013
[7].鲍华.固体氩的晶格热导率的非简谐晶格动力学计算[J].物理学报.2013
[8].孙兆伟,张兴丽.硅锗超晶格结构热导率的分子动力学模拟[J].哈尔滨工业大学学报.2011
[9].崔彦.半导体超晶格热电材料的声子谱、群速度和热导率[D].内蒙古师范大学.2008
[10].聂长江,吴波英,王恒学.关于晶格热导率的讨论[J].孝感学院学报.2008