清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Uncertainty quantification in first-principles predictions of phonon properties and lattice thermal conductivity

热导率 声子 声速 凝聚态物理 玻尔兹曼方程 范德瓦尔斯力 密度泛函理论 热力学 材料科学 格子(音乐) 统计物理学 横截面 物理 量子力学 分子 工程类 结构工程 声学
作者
Holden Parks,Hyun‐Young Kim,Venkatasubramanian Viswanathan,Alan J. H. McGaughey
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:4 (8) 被引量:3
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.4.083805
摘要

We present a framework for quantifying the uncertainty that results from the choice of exchange-correlation (XC) functional in predictions of phonon properties and thermal conductivity that use density functional theory to calculate the atomic force constants. The energy ensemble capabilities of the Bayesian error estimation functional with van der Waals correlation XC functional are first applied to determine an ensemble of interatomic force constants, which are then used as inputs to lattice dynamics calculations and a solution of the Boltzmann transport equation. The framework is applied to isotopically pure silicon. We find that the uncertainty estimates bound property predictions (e.g., phonon dispersions, specific heat, thermal conductivity) from other XC functionals and experiments. We distinguish between properties in silicon that are correlated with the predicted thermal conductivity [e.g., the transverse-acoustic branch sound speed (squared Pearson correlation coefficient, ${R}^{2}$, of 0.89) and average Gr\"uneisen parameter (${R}^{2}=0.85$)] and those that are not [e.g., longitudinal-acoustic branch sound speed (${R}^{2}=0.23$) and specific heat (${R}^{2}=0.00$)]. We find that differences in ensemble predictions of thermal conductivity are correlated with the behavior of transverse-acoustic phonons with mean free paths between 100 and 300 nm. The framework systematically accounts for XC uncertainty in phonon calculations and should be used whenever it is suspected that the choice of XC functional is influencing physical interpretations.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
liaomr完成签到 ,获得积分10
13秒前
和谐的夏岚完成签到 ,获得积分10
21秒前
24秒前
39秒前
狂野的含烟完成签到 ,获得积分10
42秒前
42秒前
crazy发布了新的文献求助10
47秒前
空白完成签到 ,获得积分10
54秒前
juan完成签到 ,获得积分0
1分钟前
浮游应助crazy采纳,获得10
1分钟前
Tashanzhishi完成签到,获得积分10
1分钟前
AliEmbark完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
小怪兽完成签到 ,获得积分10
3分钟前
chloe完成签到,获得积分10
4分钟前
周曦完成签到,获得积分10
4分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
英喆完成签到 ,获得积分10
4分钟前
冷傲半邪完成签到,获得积分10
4分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
4分钟前
灿烂而孤独的八戒完成签到 ,获得积分0
5分钟前
村上春树的摩的完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
烨枫晨曦完成签到,获得积分10
5分钟前
迷茫的一代完成签到,获得积分10
6分钟前
零玖完成签到 ,获得积分10
6分钟前
Demi_Ming完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
王一一发布了新的文献求助10
6分钟前
王一一完成签到,获得积分10
6分钟前
trophozoite完成签到 ,获得积分10
7分钟前
lanxinge完成签到 ,获得积分10
7分钟前
8分钟前
HJJHJH发布了新的文献求助10
8分钟前
酷酷海豚完成签到,获得积分10
8分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
8分钟前
shixx完成签到,获得积分10
9分钟前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(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
Treatise on Geochemistry (Third edition) 1600
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 981
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5455191
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4562338
关于积分的说明 14285057
捐赠科研通 4486355
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2457319
邀请新用户注册赠送积分活动 1447914
关于科研通互助平台的介绍 1423278