第一性原理研究反钙钛矿Sr_(3)XO(X=Sb,Bi)化合物的声子热输运性质OA

本文采用半经典玻尔兹曼输运理论和第一性原理对两种反钙钛矿化合物Sr_(3)XO(X=Sb,Bi)的热输运性质进行了深入研究。弹性常数和声子谱结果表明,Sr_(3)SbO和Sr_(3)BiO具有力学和动力学稳定性,其熔融温度分别为1062.4和1030.5 K。两种化合物能够在室温和高温条件下保持较低的晶格热导率(κ_(L)),300 K时,Sr_(3)SbO和Sr_(3)BiO的κ_(L)分别为1.472和3.122 W·m^(-1)·K^(-1),尤其Sr_(3)SbO的κ_(L)比经典热电材料PbTe(2.3 W·m^(-1)·K^(-1))更低;700 K时,Sr_(3)SbO和Sr_(3)BiO的κ_(L)分别为0.671和1.343 W·m^(-1)·K^(-1)。相比Sr_(3)BiO,Sr_(3)SbO具有更强的非谐性。同时,本文还对两种化合物的热容、声子群速度和声子寿命进行了对比研究。本研究揭示了导致两种化合物低晶格热导率的微观机制,为后续设计具有低热导率的新型功能材料提供了理论依据。