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铁磁绝缘体中磁振子的非平衡稳态输运性质
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作者 杨栋超 易立志 +7 位作者 丁林杰 刘敏 朱丽娅 许云丽 何雄 沈顺清 潘礼庆 John Q.Xiao 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期214-221,共8页
玻色子体系中的非平衡输运过程研究是极具挑战性的工作.磁振子是玻色子,具有与电子等费米子截然不同的自旋输运行为.本文以钇铁石榴石(YIG)铁磁绝缘体为研究对象,聚焦影响稳态下YIG中磁振子非平衡输运过程的关键因素.通过将具有非零化... 玻色子体系中的非平衡输运过程研究是极具挑战性的工作.磁振子是玻色子,具有与电子等费米子截然不同的自旋输运行为.本文以钇铁石榴石(YIG)铁磁绝缘体为研究对象,聚焦影响稳态下YIG中磁振子非平衡输运过程的关键因素.通过将具有非零化学势μm的玻色-爱因斯坦统计函数引入到玻尔兹曼输运方程中,获得了以为幂次的输运方程严格解析表达式(当α(=-μm/(k_(B)T))<1时).结果显示,当α<<1时,我们得到了与以往研究不同的化学势μm与非平衡粒子浓度δn_(m)之间的非线性关系δn_(m)∝-α^(1/2)α-(-μm)^(1/2)α;较大时,则还须考虑其高阶项.正因这种非线性关系,导致磁振子扩散方程显著不同于电子自旋扩散特性,其由线性微分方程演变为更复杂的非线性微分方程.本文重点研究了在两种极端温度梯度(即■T~1K/mm和10^(4)K/mm)下非平衡磁振子浓度δn_(m)和化学势μm的空间分布,它们分别对应于μm的值约为-0.1μeV和-6.2meV,均满足前提条件α<1.在远离平衡态的大温度梯度分布下,本文理论计算与实验结果吻合很好.这些理论研究结果将加深人们对铁磁绝缘体中磁振子非平衡输运行为的认识. 展开更多
关键词 磁振子 非平衡 化学势 磁振子扩散方程 玻尔兹曼输运方程
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单层MoS_(2)中声子热输运的第一性原理研究
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作者 刘远超 关斌 +4 位作者 钟建斌 邵钶 徐一帆 蒋旭浩 李耑 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期182-187,共6页
基于密度泛函理论和声子玻尔兹曼输运理论,研究了单层MoS_(2)的晶格热导率对温度的依赖关系,深入研究了单层MoS_(2)中声子的热输运机理。结果表明:单层MoS_(2)的晶格热导率在300K时为101.5W/(m·K),且热导率随温度的升高而降低。通... 基于密度泛函理论和声子玻尔兹曼输运理论,研究了单层MoS_(2)的晶格热导率对温度的依赖关系,深入研究了单层MoS_(2)中声子的热输运机理。结果表明:单层MoS_(2)的晶格热导率在300K时为101.5W/(m·K),且热导率随温度的升高而降低。通过对比各声子支分析,得到单层MoS_(2)纵向声学支(LA)的群速度最大,且LA支占有单层MoS_(2)热导率的最大贡献率(46.47%)。最后计算了单层MoS_(2)的代表性声子平均自由程,发现当单层MoS_(2)的特征尺寸小于40.9nm时,可以通过改变纳米结构来有效地调节MoS_(2)的热导率。 展开更多
关键词 单层MoS_(2) 声子热 晶格热导率 密度泛函理论 玻尔兹曼输运理论
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无机钙钛矿材料力学及电子输运性质调控研究 被引量:1
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作者 阎立夫 赵伶玲 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1-8,共8页
应用第一性原理并结合玻尔兹曼输运理论系统研究了无机钙钛矿CsBX_(3)(B=Ge,Sn,Pb;X=Cl,Br,I)热电材料的力学性质和电子输运性质.结果表明:通过改变X位卤族元素及B位金属元素原子种类,可较好调控无机钙钛矿材料的力学及电子输运性质;随... 应用第一性原理并结合玻尔兹曼输运理论系统研究了无机钙钛矿CsBX_(3)(B=Ge,Sn,Pb;X=Cl,Br,I)热电材料的力学性质和电子输运性质.结果表明:通过改变X位卤族元素及B位金属元素原子种类,可较好调控无机钙钛矿材料的力学及电子输运性质;随着X位卤族元素原子半径的逐渐减小,无机钙钛矿材料力学性质参数(体积模量、剪切模量、杨氏模量等)逐渐升高,电子输运性质参数(热电功率因子、电子迁移率等)逐渐降低;随着B位金属元素原子半径的逐渐减小,无机钙钛矿材料力学及电子输运性质参数呈升高趋势,但CsSnI_(3)因Sn元素特殊的能级位置而呈现出较低的电子输运性质和力学性质参数;具有最优电子输运性质的材料为CsGeI_(3),室温下其电子迁移率可达255 cm^(2)/(V·s). 展开更多
关键词 第一性原理 玻尔兹曼输运理论 无机钙钛矿 力学性质 电子性质
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Mg_(2)Sn机械性质及热电输运性能的第一性原理计算
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作者 陈松 毛文蔚 王卫国 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第9期1633-1639,共7页
窄带隙半导体材料Mg_(2)Sn具有丰度大、密度低、无毒及环境友好等特点,是中低温热电材料的优秀候选者。本文基于密度泛函理论,结合不同形式的电子交换关联能系统分析了Mg_(2)Sn晶体的弹性系数、声子振动谱和电子能带结构,并基于非平衡... 窄带隙半导体材料Mg_(2)Sn具有丰度大、密度低、无毒及环境友好等特点,是中低温热电材料的优秀候选者。本文基于密度泛函理论,结合不同形式的电子交换关联能系统分析了Mg_(2)Sn晶体的弹性系数、声子振动谱和电子能带结构,并基于非平衡玻尔兹曼输运理论计算了Mg_(2)Sn的热电性能。结果表明,GGA-PBE作为电子交换关联能可以很好地拟合立方相Mg_(2)Sn的力学性能(声子振动谱无虚频率),其体弹性模量为42.1 GPa且各向同性。同时,当工作温度高于300 K,Mg_(2)Sn的德拜温度开始趋于平缓且不高于315 K,表明Mg_(2)Sn在该温度区域内具有低声子热导率。使用B3LYP作为电子交换关联能可以估算Mg_(2)Sn费米能级附近的电子结构,发现价带顶附近存在三重简并态。同时计算结果表明,Mg_(2)Sn p型掺杂下的热电优值(ZT值)优于n型掺杂,可达1.05。本研究结果为进一步优化Mg_(2)Sn热电性能的研究提供借鉴。 展开更多
关键词 第一性原理 Mg_(2)Sn 弹性性能 玻尔兹曼输运 热电性能 掺杂
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介质阻挡放电脱除NO_x反应器的评价方法及运行流量特性分析 被引量:12
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作者 高旭东 孙保民 +4 位作者 肖海平 尹水娥 王磊 孙红华 周志培 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期27-32,共6页
将气体放电生成非热平衡等离子体过程从撞击时刻起分为前后2阶段,指出放电反应器的性能优劣主要与撞击前的阶段相关。原因是撞击前是等离子反应器产生高能电子的阶段,而撞击后是非热平衡等离子体发生化学反应的阶段。对NO和N2体系的气... 将气体放电生成非热平衡等离子体过程从撞击时刻起分为前后2阶段,指出放电反应器的性能优劣主要与撞击前的阶段相关。原因是撞击前是等离子反应器产生高能电子的阶段,而撞击后是非热平衡等离子体发生化学反应的阶段。对NO和N2体系的气体放电过程进行化学反应动力学和电子碰撞动力学分析,指出利用该体系可以得到放电反应器产生高能电子的平均动能,实现反应器性能优劣的评价。进行不同气体流量下,同轴介质阻挡放电脱除氮氧化物的实验研究。研究结果表明,在注入能量密度基本相同的情况下,气体流量的变化对NO的脱除效果影响甚微。对实验中采用的反应器进行了评价计算,结果表明,反应器出口NO浓度为150~250mL/m3的所有试验点的高能电子平均动能均为3~3.5eV。 展开更多
关键词 氮氧化物 等离子体 介质阻挡放电 评价方法 流量 玻尔兹曼输运方程 反应动力学
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频率对介质阻挡放电脱除NO_x能耗的影响 被引量:5
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作者 孙保民 高旭东 +3 位作者 肖海平 杜旭 段二朋 曾菊瑛 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期47-51,共5页
为了探讨电源频率对介质阻挡放电(DBD)脱除NOx能耗的影响,利用适用于混合气体、时变电场的玻尔兹曼输运方程计算了DBD放电时的电子动能概率密度、电子平均动能与电源频率的关系,并进行了不同频率的同轴双阻挡介质DBD脱除NOx试验研究.... 为了探讨电源频率对介质阻挡放电(DBD)脱除NOx能耗的影响,利用适用于混合气体、时变电场的玻尔兹曼输运方程计算了DBD放电时的电子动能概率密度、电子平均动能与电源频率的关系,并进行了不同频率的同轴双阻挡介质DBD脱除NOx试验研究.结果表明:在频率小于1GHz时,改变频率基本不影响电子动能概率密度和电子平均动能;频率大于1 GHz时,随着频率的升高,电子平均动能下降;在试验范围内(10~20 kHz),频率基本不影响脱除NOx的能耗;在进行电源设备频率选取时,可着重从频率对电源设备的初投资、功率输出及体积大小方面的影响考虑. 展开更多
关键词 介质阻挡放电 氮氧化物 玻尔兹曼输运方程 频率 电子动能概率密度 电子平均动能
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间隙距离对DBD脱除NO_x的影响及机理分析 被引量:3
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作者 高旭东 孙保民 +3 位作者 肖海平 尹水娥 柳赟 白培烁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2035-2040,共6页
为了探讨气体间隙对介质阻挡放电(DBD)脱除氮氧化物(NOx)的影响,运用气体放电理论和波尔兹曼输运方程计算了流注通道内空间电荷屏蔽作用下间隙距离与折合场强、折合场强与电子平均动能的关系。计算显示当间隙距离≥3mm时,间隙距离的改... 为了探讨气体间隙对介质阻挡放电(DBD)脱除氮氧化物(NOx)的影响,运用气体放电理论和波尔兹曼输运方程计算了流注通道内空间电荷屏蔽作用下间隙距离与折合场强、折合场强与电子平均动能的关系。计算显示当间隙距离≥3mm时,间隙距离的改变对折合场强和电子平均动能的影响不明显。进行了不同间隙距离DBD脱除NOx的实验研究,结果表明:在实验范围内(5~7.5mm),改变间隙距离基本不影响脱除NOx的能耗。鉴于提高间隙距离有助于提高设备的处理能力、降低初投资,在利用DBD脱除烟气中的NOx时,可适当提高间隙距离,原因是在可能得到工业应用的间隙距离范围内(1~5cm),间隙距离的改变对电子平均动能的影响微弱。 展开更多
关键词 介质阻挡放电(DBD) 氮氧化物(NOx) 玻尔兹曼输运方程 等离子体 间隙 折合场强 电子平均动能 实验
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β型锑烯热电输运性质的第一性原理研究 被引量:4
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作者 王文华 赵国军 王舒东 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期365-372,共8页
利用第一性原理与半经典玻尔兹曼方程,计算并分析β型锑烯的声子色散、声子群速度、声子弛豫时间、晶格热导率及不同温度下的塞贝克系数、电导率和电子热导率随化学势的变化;结果表明:β型锑烯由于非平面六角结构,三支声学声子在Γ点... 利用第一性原理与半经典玻尔兹曼方程,计算并分析β型锑烯的声子色散、声子群速度、声子弛豫时间、晶格热导率及不同温度下的塞贝克系数、电导率和电子热导率随化学势的变化;结果表明:β型锑烯由于非平面六角结构,三支声学声子在Γ点附近均呈线性变化;声学声子对整个晶格热导率的贡献高达96.68%,而光学声子仅仅占到3.32%;由于较大的声光带隙(a-o gap)导致LA支在声子群速度和弛豫时间中占据主导地位,从而增大了LA支声子对整个热导的贡献;热电优值随温度的升高而增大,在费米面附近其绝对值最大可达0.275. 展开更多
关键词 锑烯 第一性原理 热电材料 玻尔兹曼输运方程
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Mo_(2)C二维材料晶格热导率的第一性原理研究 被引量:2
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作者 丁迎春 袁欢 徐明 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第1期151-156,共6页
MO_(2)C是构建Mxene基器件的重要材料之一,对MO_(2)C二维材料声子输运的理解非常必要.文章结合第一性原理方法和声子玻尔兹曼输运方程,研究了二维MO_(2)C材料的晶格热导率.研究表明,室温下二维MO_(2)C导热系数非常低,其锯齿方向和扶手... MO_(2)C是构建Mxene基器件的重要材料之一,对MO_(2)C二维材料声子输运的理解非常必要.文章结合第一性原理方法和声子玻尔兹曼输运方程,研究了二维MO_(2)C材料的晶格热导率.研究表明,室温下二维MO_(2)C导热系数非常低,其锯齿方向和扶手椅方向的晶格热导率分别为7.20和5.04 W/mK.计算了声学振动和光学振动模式对晶格热导率的贡献,揭示总热导率主要由面内声学横波的振动模式所贡献.还进一步计算了声子群速度、声子弛豫时间、三声子散射空间和模式格林艾森参数,发现二维MO_(2)C中的声子群速度和声子弛豫时间对晶格传输有重要的影响. 展开更多
关键词 2D材料 声子谱 热导率 玻尔兹曼输运方程
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微纳尺度体点导热的拓扑优化 被引量:1
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作者 李含灵 曹炳阳 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第20期12-22,共11页
体点导热问题是电子器件散热优化方面的基础问题之一,已有研究大多建立在傅里叶导热定律的基础上,但随着电子器件的特征尺度降低到微纳米量级,导热优化需要考虑非傅里叶效应.本文结合声子玻尔兹曼方程的数值解和对声子平均自由程进行插... 体点导热问题是电子器件散热优化方面的基础问题之一,已有研究大多建立在傅里叶导热定律的基础上,但随着电子器件的特征尺度降低到微纳米量级,导热优化需要考虑非傅里叶效应.本文结合声子玻尔兹曼方程的数值解和对声子平均自由程进行插值的固体各向同性材料惩罚方法,发展了微纳米尺度下弹道-扩散导热的拓扑优化方法.在弹道-扩散导热机制下,体点导热的拓扑优化得到的材料分布明显不同于扩散导热下的树状分布,且会随努森数的变化而变化,与拓扑优化的插值方式和声子弹道输运有关.随着弹道效应的增强,尺寸效应使得材料分布中微小结构的等效热导率低于粗壮结构,因而拓扑优化结果朝着增多粗壮结构、减少微小结构的方向发展.弹道效应足够强时,填充材料聚集在低温边界附近,主干和枝合并,呈团状分布. 展开更多
关键词 体点导热 拓扑优化 微纳尺度 声子玻尔兹曼输运方程
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声子BTE应用的并行和优化研究 被引量:1
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作者 文敏华 刘永志 +4 位作者 鲍华 胡跃 沈泳星 韦建文 林新华 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2020年第8期1288-1297,共10页
声子玻尔兹曼输运方程(BTE)可以有效地模拟介观尺度下的导热问题,相比于随机性方法,以有限体积法为代表的确定性方法求解声子BTE方程被认为更有希望解决工程实际问题。但是有限体积法求解BTE具有迭代步数多,迭代时间长的问题。为此提出... 声子玻尔兹曼输运方程(BTE)可以有效地模拟介观尺度下的导热问题,相比于随机性方法,以有限体积法为代表的确定性方法求解声子BTE方程被认为更有希望解决工程实际问题。但是有限体积法求解BTE具有迭代步数多,迭代时间长的问题。为此提出了声子BTE方程迭代求解部分在GPU上的并行加速方案,并设计适当的线程分配方式及数据存储格式,采用循环展开和内核融合等优化手段对迭代过程进行并行加速。此外,采用基于角方向的并行策略,使用MPI+CUDA、CUDA-Aware MPI和NCCL函数的方式实现了声子BTE求解多GPU并行版本。实验结果表明,相较于Intel Xeon Gold 6248上的串行版本,在单块V100 GPU上获得了最大31.5倍的加速。同时使用NCCL函数的GPU并行版本在8台DGX-2节点共计128块V100 GPU上最高达到了83%的并行效率,比MPI+CUDA版本提升57%。 展开更多
关键词 并行加速 玻尔兹曼输运方程(BTE) DGX-2 统一计算设备架构(CUDA)
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半导体超晶格高频放大效应的研究
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作者 胡波 黄仕华 《浙江师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2011年第1期9-13,共5页
在直流电场和太赫兹频率交流光电场下,通过弛豫时间近似下半经典的玻尔兹曼输运理论研究了半导体超晶格微带电子的高频响应及太赫兹激光辐射的产生和放大可行性,并发现在微带中布拉格反射导致的高频放大共振可以利用交流的探测激光场观... 在直流电场和太赫兹频率交流光电场下,通过弛豫时间近似下半经典的玻尔兹曼输运理论研究了半导体超晶格微带电子的高频响应及太赫兹激光辐射的产生和放大可行性,并发现在微带中布拉格反射导致的高频放大共振可以利用交流的探测激光场观察到. 展开更多
关键词 超晶格 太赫兹 玻尔兹曼输运 高频响应 高频放大
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p-型层状氧化锌的热电性质研究
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作者 李思桦 李永华 +1 位作者 吕兵 王晓璐 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第4期150-154,共5页
采用第一性原理和玻尔兹曼输运理论,我们系统的研究了p-型二层氧化锌的热电性质. 基于对单层氧化锌的晶格优化,计算得到其无虚频的声子谱,证明了它的热力学稳定性. 由此构建了热力学性质稳定的二层氧化锌. 采用实空间有限差分法生成了... 采用第一性原理和玻尔兹曼输运理论,我们系统的研究了p-型二层氧化锌的热电性质. 基于对单层氧化锌的晶格优化,计算得到其无虚频的声子谱,证明了它的热力学稳定性. 由此构建了热力学性质稳定的二层氧化锌. 采用实空间有限差分法生成了二层氧化锌的二阶和三阶力常数,然后得到了其声子散射和晶格热导率,使用两种计算方法得到了其晶格热导率在室温下分别为 κ ι BTE =2.65 W/m·K和 κ ι RTA =2.38 W/m·K. 并且得到了p-型二层氧化锌在300 K至900 K等差温度下的热电优值为0.052~0.601,证明通过调节温度可以获得较高的热电优值. 展开更多
关键词 第一性原理 玻尔兹曼输运理论 p-二层氧化锌 热电优值
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γ-石墨炔及其衍生物的热电性质:第一性原理计算
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作者 孙子娟 胡军 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第2期193-198,I0055,共7页
本文基于第一性原理计算研究了两种半导体性的碳同素异形体-个-石墨炔及其衍生物的电子结构和热电性质.两种材料具有较小的带隙和较长的载流子弛豫时间,有利于热传导.结果表明两种材料中的热电转换效率都相对大,且当载流子浓度为1021cm-... 本文基于第一性原理计算研究了两种半导体性的碳同素异形体-个-石墨炔及其衍生物的电子结构和热电性质.两种材料具有较小的带隙和较长的载流子弛豫时间,有利于热传导.结果表明两种材料中的热电转换效率都相对大,且当载流子浓度为1021cm-3时,在900K附近达到最大值.研究预示着两种材料有潜力作为热电材料得到应用. 展开更多
关键词 热电效应 碳同素异形体 玻尔兹曼输运 热电导
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Electronic Structures and Thermoelectric Properties of Two-Dimensional MoS2/MoSe2 Heterostructures
15
作者 吴天敏 徐瑞雪 +1 位作者 郑晓 庄巍 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE CAS CSCD 2016年第4期445-452,I0001,共9页
Thermoelectric properties of bulk and bilayer two-dimensional (2D) MoS2/MoSe2 het- erostructures are investigated using density functional theory in conjunction with semi- classical Boltzmann transport theory. It is... Thermoelectric properties of bulk and bilayer two-dimensional (2D) MoS2/MoSe2 het- erostructures are investigated using density functional theory in conjunction with semi- classical Boltzmann transport theory. It is predicted that the bulk 2D heterostructures could considerably enhance the thermoelectric properties as compared with the bulk MoSe2. The enhancement originates from the reduction in the band gap and the presence of interlayer van der Waals interactions. We therefore propose the 2D MoS2/MoSe2 heterostructures as a possible candidate material for thermoelectric applications. 展开更多
关键词 HETEROSTRUCTURES Thermoelectric property Density functional theory Boltz-mann transport theory
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Photo-Induced Ultrafast Electron Dynamics in Anatase and Rutile TiO_(2):Effects of Electron-Phonon Interaction 被引量:1
16
作者 Man Lian Yu-Chen Wang +1 位作者 Shiping Peng Yi Zhao 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第2期270-280,I0005,I0006,I0001,I0002,共15页
The photo-induced ultrafast electron dynamics in both anatase and rutile TiO_(2) are investigated by using the Boltzmann transport equation with the explicit incorporation of electron-phonon scattering rates.All struc... The photo-induced ultrafast electron dynamics in both anatase and rutile TiO_(2) are investigated by using the Boltzmann transport equation with the explicit incorporation of electron-phonon scattering rates.All structural parameters required for dynamic simulations are obtained from ab initio calculations.The results show that although the longitudinal optical modes significantly affect the electron energy relaxation dynamics in both phases due to strong Fr?hlich-type couplings,the detailed relaxation mechanisms have obvious differences.In the case of a single band,the energy relaxation time in anatase is 24.0 fs,twice longer than 11.8 fs in rutile.This discrepancy is explained by the different diffusion distributions over the electronic Bloch states and different scattering contributions from acoustic modes in the two phases.As for the multiple-band situation involving the lowest six conduction bands,the predicted overall relaxation times are about 47 fs and 57 fs in anatase and rutile,respectively,very different from the case of the single band.The slower relaxation in rutile is attributed to the existence of multiple rate-controlled steps during the dynamic process.The present findings may be helpful to control the electron dynamics for designing efficient TiO_(2)-based devices. 展开更多
关键词 Titanium dioxide Electron-phonon interaction Ultrafast dynamics Boltzmann transport equation
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Equivalence Between Forward and Backward Boltzmann Equations in Multi-Component Medium
17
作者 张竹林 《Journal of China University of Mining and Technology》 2002年第1期108-110,共3页
The author generalized the propagator function theory introduced first by Sigmund, and gave a explicitly proof of a equivalence between forward and backward Boltzmann equations in a multi component medium by using the... The author generalized the propagator function theory introduced first by Sigmund, and gave a explicitly proof of a equivalence between forward and backward Boltzmann equations in a multi component medium by using the generalized propagator function theory. 展开更多
关键词 suttering boltzmann equation PROPAGATOR
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CsKNa超低晶格热导率的第一性原理研究
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作者 喻冠博 杨忠华 +4 位作者 包鑫源 肖易轩 韩棋亦 徐鑫艺 张梦园 《广西物理》 2024年第3期22-25,共4页
在大多数纯金属和金属系统中,尽管电子热导率被认为主导热传输,但晶格(声子)热导率(LTC)的大小通常不可忽略。CsKNa为立方半Heusler型金属材料,通过基于第一性原理的计算求解声子玻尔兹曼输运方程(BTE)可知,室温下CsKNa的晶格热导率只有... 在大多数纯金属和金属系统中,尽管电子热导率被认为主导热传输,但晶格(声子)热导率(LTC)的大小通常不可忽略。CsKNa为立方半Heusler型金属材料,通过基于第一性原理的计算求解声子玻尔兹曼输运方程(BTE)可知,室温下CsKNa的晶格热导率只有0.031 W/mK,是迄今为止已知的所有纯金属和金属体系中最低的。这种超低的晶格热导率甚至与空气的晶格热导率相当(在相同环境条件下约0.025W/mK)。通过简谐和非简谐定量表征声子-声子间相互作用,证明了CsKNa异常低的晶格热导率源于低的群速度和强的非谐性。这项研究加深了我们对金属和金属系统中热传导的理解,并为寻找晶格热导率几乎为零的新型材料以供未来的新兴应用提供了一条途径。 展开更多
关键词 晶格热导率 金属 声子散射 第一性原理 玻尔兹曼输运方程
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有机材料热电性质的第一性原理计算 被引量:1
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作者 石文 王冬 帅志刚 《科研信息化技术与应用》 2012年第4期28-36,共9页
本文介绍了作者在有机材料热电性质的第一性原理计算方面取得的进展。提出了一套组合算法,在玻尔兹曼输运理论框架下,应用形变势模型得到电子弛豫时间,结合第一性原理的能带结构计算,得到电子的电导、热导以及赛贝克系数,从而可以不依... 本文介绍了作者在有机材料热电性质的第一性原理计算方面取得的进展。提出了一套组合算法,在玻尔兹曼输运理论框架下,应用形变势模型得到电子弛豫时间,结合第一性原理的能带结构计算,得到电子的电导、热导以及赛贝克系数,从而可以不依赖于任何经验参数,预测材料的热电优值。作者对P3HT单链的热电性质做了研究,结果表明在室温下,导电高分子具有作为优良热电材料的潜能。 展开更多
关键词 热电优值 玻尔兹曼输运 形变势 弛豫时间
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基于第一性原理的Mn纳米线掺杂二维SnSe热电性能研究
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作者 李一斐 唐桂华 +1 位作者 张敏 赵欣 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期479-484,共6页
本文提出了一种在二维SnSe中掺杂一维Mn纳米线的2D-1D复合结构,并系统地研究了其热电性能。结果表明,一维Mn纳米线将电子态汇聚在纳米线附近,提高了材料的各向异性,降低了电子在某一方向上的散射效应,导致了较高的迁移率和电导率。自旋... 本文提出了一种在二维SnSe中掺杂一维Mn纳米线的2D-1D复合结构,并系统地研究了其热电性能。结果表明,一维Mn纳米线将电子态汇聚在纳米线附近,提高了材料的各向异性,降低了电子在某一方向上的散射效应,导致了较高的迁移率和电导率。自旋向上和向下的电子态发生简并,导致了较高的塞贝克系数和电导率。此外,Mn纳米线将晶格热导率降低了约0.17 W·m^(−1)·K^(−1)。在200至650 K的温度范围内,3Mn-SnSe具有0.73至3.78的极高ZT值,比本征二维SnSe平均提高了约39.2%。 展开更多
关键词 热电材料 二维材料 第一性原理 玻尔兹曼输运理论
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