Orbitally driven giant phonon anharmonicity in SnSe

声子 凝聚态物理 非谐性 热电材料 物理 散射 声子散射 非弹性中子散射 热电效应 热导率 准粒子 中子散射 超导电性 量子力学
作者
Chen Li,Jiawang Hong,Andrew F. May,Dipanshu Bansal,Songxue Chi,Tao Hong,G. Ehlers,Olivier Delaire
出处
期刊:Nature Physics [Springer Nature]
卷期号:11 (12): 1063-1069 被引量:651
标识
DOI:10.1038/nphys3492
摘要

Understanding elementary excitations and their couplings in condensed matter systems is critical for developing better energy-conversion devices. In thermoelectric materials, the heat-to-electricity conversion efficiency is directly improved by suppressing the propagation of phonon quasiparticles responsible for macroscopic thermal transport. The current record material for thermoelectric conversion efficiency, SnSe, has an ultralow thermal conductivity, but the mechanism behind the strong phonon scattering remains largely unknown. From inelastic neutron scattering measurements and first-principles simulations, we mapped the four-dimensional phonon dispersion surfaces of SnSe, and found the origin of the ionic-potential anharmonicity responsible for the unique properties of SnSe. We show that the giant phonon scattering arises from an unstable electronic structure, with orbital interactions leading to a ferroelectric-like lattice instability. The present results provide a microscopic picture connecting electronic structure and phonon anharmonicity in SnSe, and offers new insights on how electron–phonon and phonon–phonon interactions may lead to the realization of ultralow thermal conductivity. Tin selenide is at present the best thermoelectric conversion material. Neutron scattering results and ab initio simulations show that the large phonon scattering is due to the development of a lattice instability driven by orbital interactions.
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
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
左左曦完成签到,获得积分10
2秒前
上上签完成签到,获得积分10
2秒前
无心的星月完成签到 ,获得积分10
5秒前
好吃的小米完成签到,获得积分10
5秒前
怡然猎豹完成签到,获得积分0
7秒前
8秒前
上下完成签到 ,获得积分10
10秒前
Mr.Ren完成签到,获得积分10
11秒前
xu完成签到 ,获得积分10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
妍宝贝完成签到 ,获得积分10
14秒前
17秒前
18秒前
小成完成签到,获得积分10
20秒前
香蕉发布了新的文献求助10
20秒前
爱科研的小虞完成签到 ,获得积分10
20秒前
康康爱研究完成签到 ,获得积分10
21秒前
拾一完成签到,获得积分10
21秒前
陈昱桦完成签到,获得积分10
23秒前
橘子石榴完成签到,获得积分10
24秒前
在水一方应助DDD采纳,获得10
24秒前
柳树完成签到,获得积分10
24秒前
hony完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
27秒前
香蕉完成签到,获得积分10
28秒前
花花完成签到,获得积分10
28秒前
浮尘完成签到 ,获得积分0
31秒前
32秒前
任伟超完成签到,获得积分10
34秒前
35秒前
Isabel完成签到 ,获得积分10
36秒前
木雨亦潇潇完成签到,获得积分10
38秒前
38秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
38秒前
38秒前
39秒前
39秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 6000
Real World Research, 5th Edition 680
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 660
Superabsorbent Polymers 600
Handbook of Migration, International Relations and Security in Asia 555
A retrospective multi-center chart review study on the timely administration of systemic corticosteroids in children with moderate-to-severe asthma exacerbations 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5677086
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4970454
关于积分的说明 15159354
捐赠科研通 4836760
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2591317
邀请新用户注册赠送积分活动 1544792
关于科研通互助平台的介绍 1502815