Effect of anharmonicity on the thermal conductivity of amorphous silica

非谐性 热导率 凝聚态物理 无定形固体 材料科学 热的 无定形二氧化硅 电导率 热力学 物理 化学工程 工程物理 化学 物理化学 结晶学 工程类 复合材料
作者
Xueyan Zhu,Cheng Shao
出处
期刊:Physical review 卷期号:106 (1) 被引量:12
标识
DOI:10.1103/physrevb.106.014305
摘要

Proper consideration of anharmonicity is important for the calculation of thermal conductivity. However, how the anharmonicity influences the thermal conduction in amorphous materials is still an open question. In this work, we uncover the role of anharmonicity on the thermal conductivity of amorphous silica ($a\text{\ensuremath{-}}{\mathrm{SiO}}_{2}$) by comparing the thermal conductivity predicted from the harmonic theory and the anharmonic theory. Moreover, we explore the effect of anharmonicity-induced frequency shift on the prediction of thermal conductivity. It is found that the thermal conductivity calculated by the recently developed anharmonic theory (quasi-harmonic Green-Kubo approximation) is higher than that calculated by the harmonic theory developed by Allen and Feldman. The use of anharmonic vibrational frequencies also leads to a higher thermal conductivity compared with that calculated using harmonic vibrational frequencies. The anharmonicity-induced frequency shift is a mechanism for the positive temperature dependence of the thermal conductivity of $a\text{\ensuremath{-}}{\mathrm{SiO}}_{2}$ at higher temperatures. Further investigation on the mode diffusivity suggests that although anharmonicity has a larger influence on locons than diffusons, the increase in thermal conductivity due to anharmonicity is mainly contributed by the anharmonicity-induced increase of the diffusivity of diffusons. Finally, it is found that the cross-correlations between diffusons and diffusons contribute most to the thermal conductivity of $a\text{\ensuremath{-}}{\mathrm{SiO}}_{2}$, and the locons contribute to the thermal conductivity mainly through collaboration with diffusons. These results offer new insights into the nature of the thermal conduction in $a\text{\ensuremath{-}}{\mathrm{SiO}}_{2}$.
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
2秒前
2秒前
2秒前
勤恳白云完成签到,获得积分10
2秒前
Marybaby完成签到,获得积分10
2秒前
Lucas应助严昌采纳,获得10
2秒前
cc6521发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
wddddd完成签到,获得积分10
4秒前
lemon发布了新的文献求助10
4秒前
zfh1341完成签到,获得积分10
4秒前
露宝完成签到,获得积分10
4秒前
郑麻完成签到,获得积分10
4秒前
123456完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
hay发布了新的文献求助10
6秒前
不配.应助高发采纳,获得10
7秒前
zfh1341发布了新的文献求助10
7秒前
Owen应助杨金城采纳,获得10
7秒前
7秒前
傲娇的尔竹完成签到,获得积分10
8秒前
严昌完成签到,获得积分20
8秒前
调调完成签到,获得积分10
8秒前
李震完成签到,获得积分10
8秒前
擦书完成签到 ,获得积分10
8秒前
郑麻发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI2S应助NZH采纳,获得10
9秒前
诗恋菲宇完成签到,获得积分10
11秒前
小二郎应助阳光的雯采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
elgar612发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
Akim应助bkxsbac.ka采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
斯文败类应助明理的若灵采纳,获得10
15秒前
向日葵完成签到,获得积分10
16秒前
Tsing完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Microlepidoptera Palaearctica, Volumes 1 and 3 - 13 (12-Volume Set) [German] 1122
Дружба 友好报 (1957-1958) 1000
The Data Economy: Tools and Applications 1000
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
中国心血管健康与疾病报告2023(要完整的报告) 500
Ожившие листья и блуждающие цветы. Практическое руководство по содержанию богомолов [Alive leaves and wandering flowers. A practical guide for keeping praying mantises] 500
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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3102188
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2753430
关于积分的说明 7623767
捐赠科研通 2406086
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1276587
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 616881
版权声明 599103