Anomalous and non-monotonic strain dependent thermal conductivity of typical negative thermal expansion material ScF3

热导率 材料科学 声子 非谐性 玻尔兹曼方程 凝聚态物理 热膨胀 热传导 极限抗拉强度 拉伤 Grüneisen参数 复合材料 热力学 物理 医学 内科学
作者
Zhunyun Tang,Xiaoxia Wang,Jin Li,Chaoyu He,Chao Tang,Huimin Wang,Mingxing Chen,Tao Ouyang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:122 (17) 被引量:8
标识
DOI:10.1063/5.0149288
摘要

It is well known that the lattice thermal conductivity of the vast majority of bulk materials increases under compressive strain and decreases under tensile strain. In this paper, taking the typical negative thermal expansion material ScF3 as an example, we systematically investigate the effect of strain on the phonon transport properties by means of first-principles calculation combined with the Boltzmann transport equation. The results show that the thermal conductivity of ScF3 exhibits an anomalous strain dependence, where the thermal conductivity decreases under compressive strain while increasing as the tensile strain is smaller than −4.2 GPa. When the tensile strain increases further (larger than −4.2 GPa), however, the thermal conductivity of ScF3 decreases with tensile strain, presenting a non-monotonic behavior. Through analyzing the phonon mode information, we demonstrate that such anomalous and non-monotonic strain dependent thermal transport in ScF3 mainly originated from the intrinsic character of the negative Grüneisen parameter (negative thermal expansion). Moreover, the root mean square displacement is also utilized to further demonstrate the variation of phonon anharmonicity and thermal conductivity of ScF3 with strain. The findings shed light on the underlying association between thermal expansion and thermal conductivity and provide a feasible strategy for searching for materials with anomalous strain dependent thermal conductivity.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
点看世界完成签到,获得积分10
1秒前
桐桐应助乐多采纳,获得10
1秒前
悦耳的三毒完成签到 ,获得积分10
2秒前
宋呵呵完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
狄如波完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
科研通AI2S应助要减肥采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
狄如波发布了新的文献求助30
7秒前
云雨完成签到 ,获得积分10
8秒前
蘑菇发布了新的文献求助10
10秒前
可乐发布了新的文献求助10
11秒前
现代的从蓉完成签到,获得积分10
12秒前
yangluyao发布了新的文献求助10
12秒前
一个晴天完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
航仔完成签到,获得积分10
18秒前
好的很不错完成签到,获得积分10
18秒前
21秒前
23秒前
23秒前
Orange应助Hcoojzk采纳,获得10
24秒前
WATeam完成签到,获得积分0
24秒前
25秒前
25秒前
25秒前
26秒前
slin_sjtu发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
26秒前
ww关注了科研通微信公众号
27秒前
shenmizhe发布了新的文献求助10
28秒前
30秒前
失眠晓霜发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
清脆糖豆发布了新的文献求助10
32秒前
高分求助中
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
Spatial Political Economy: Uneven Development and the Production of Nature in Chile 400
Research on managing groups and teams 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3329654
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2959247
关于积分的说明 8594980
捐赠科研通 2637718
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1443719
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 668843
邀请新用户注册赠送积分活动 656278