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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Ultralow and anisotropic thermal conductivity in semiconductor As2Se3

Texto completo
Autor(es):
Gonzalez-Romero, Robert L. [1, 2, 3] ; Antonelli, Alex [1, 2] ; Chaves, Anderson S. [1, 2] ; Melendez, Juan J. [4, 5]
Número total de Autores: 4
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Estadual Campinas, Inst Fis Gleb Wataghin, Campinas, SP - Brazil
[2] Univ Estadual Campinas, Ctr Computat Engn & Sci, Campinas, SP - Brazil
[3] Univ Pablo Olavide, Dept Sistemas Fis Quim & Nat, Seville - Spain
[4] Univ Extremadura, Dept Fis, Avda Elvas S-N, Badajoz 06007 - Spain
[5] Inst Computac Cient Avanzada Extremadura ICCAEx, Badajoz - Spain
Número total de Afiliações: 5
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Physical Chemistry Chemical Physics; v. 20, n. 3, p. 1809-1816, JAN 21 2018.
Citações Web of Science: 4
Resumo

An ultralow lattice thermal conductivity of 0.14 W m(-1) K-1 along the ( b) over right arrow axis of As2Se3 single crystals was obtained at 300 K using first-principles calculations involving density functional theory and the resolution of the Boltzmann transport equation. This ultralow lattice thermal conductivity arises from the combination of two mechanisms: (1) a cascade-like fall of the low-lying optical modes, which results in avoided crossings of these with the acoustic modes, low sound velocities and increased scattering rates of the acoustic phonons; and (2) the repulsion between the lone-pair electrons of the As cations and the valence p orbitals of the Se anions, which leads to an increase in the anharmonicity of the bonds. The physical origins of these mechanisms lie in the nature of the chemical bonding in the material and its strong anisotropy. These results, whose validity has been addressed by comparison with SnSe, for which excellent agreement between the theoretical predictions and the experiments is achieved, point out that As2Se3 could exhibit improved thermoelectric properties. (AU)

Processo FAPESP: 15/26434-2 - Estudo das Proriedades eletrônicas, estruturais e de transporte de materiais para aplicações termoelétricas através de cálculos ab initio
Beneficiário:Anderson Silva Chaves
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 13/14065-7 - Estudo das propriedades eletrônicas, estruturais e de transporte de clatratos para aplicações termoelétricas através de cálculos de primeiros princípios
Beneficiário:Robert Luis González Romero
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 13/08293-7 - CECC - Centro de Engenharia e Ciências Computacionais
Beneficiário:Munir Salomao Skaf
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs