Издателям
Вышедшие номера
Исследование теплопроводности Cu2Se с учетом влияния подвижных ионов меди
Булат Л.П., Иванов А.А.1,2, Освенский В.Б.1, Пшенай-Северин Д.А.3,4, Сорокин А.И.1
1Гиредмет, Москва, Россия
2Московский технологический университет, Москва, Россия
3Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
4Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: d.pshenay@mail.ru
Поступила в редакцию: 23 марта 2017 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2017 г.

Исследована температурная зависимость теплопроводности наноструктурированных образцов селенида меди, полученных методом механохимического синтеза из исходных чистых компонентов в планетарной шаровой мельнице с последующим искровым плазменным спеканием. Измерение теплопроводности наноструктурированных образцов проводилось в диапазоне температур 410-860 K. При 410-780 K теплопроводность решетки kappaph слабо изменяется в диапазоне 0.35-0.37 W/(m·K). При более высокой температуре T>780 K kappaph снижается до 0.19 W/(m·K). Для анализа влияния подвижных ионов меди на теплопроводность решетки проведены расчеты методом молекулярной динамики с использованием классического межатомного потенциала, полученного из ab initio расчетов для кубической модификации beta-Cu2Se. Результаты моделирования демонстрируют высокую подвижность ионов меди, а расчетная температурная зависимость решеточной теплопроводности согласуется с экспериментом до 780 K. При температуре выше 780 K наблюдается отклонение kappaph от результатов расчета, которое особенно сильно выражено в наноструктурированном материале. В результате при максимальной температуре измерения решеточная теплопроводность снижается до уровня ~ 0.19 W/(m·K), что согласуется с литературными данными для наноструктурированных образов Cu2Se, полученных различными методами. DOI: 10.21883/FTT.2017.10.44983.091
  1. H. Liu, X. Shi, F. Xu, L. Zhang, W. Zhang, L. Chen, Q. Li, C. Uher, T. Day, G.J. Snyder. Nature Materials 11, 422 (2012)
  2. B. Yu, W. Liu, Sh. Chen, H. Wang, H.Z. Wang, G. Chen, Z. Ren. Nano Energy 1, 472 (2012)
  3. А.А. Иванов, В.Б. Освенский, Ю.Н. Пархоменко, А.И. Сорокин, В.Т. Бублик, Н.Ю. Табачкова, Л.П. Булат. В сб.: Межгосударств. конф. "Термоэлектрики и их применение". ФТИ им. А.Ф. Иоффе, СПб. (2015). С. 373-378
  4. B. Gahtori, S. Bathula, K. Tyagi, A.K. Srivastava, A. Dhar, R.C. Budhani. Patent N WO 2015/037014 A1 (2015)
  5. K. Tyagi, B. Gahtori, S. Bathula, M. Jayasimhadri, N.K. Singh., S. Sharma, D. Haranath, A.K. Srivastava, A.J. Dhar. Phys. Chem. Solids 81, 100 (2015)
  6. B. Gahtori, S. Bathula, K. Tyagi, M. Jayasimhadri, A.K. Srivastava, S. Singh, R.C. Budhani, A. Dhar. Nano Energy 13, 36 (2015)
  7. H.-S. Kim, Z.M. Gibbs, Y. Tang, H. Wang H., G.J. Snyder. APL Mater. 3, 041506 (2015)
  8. A. Togo, F. Oba, I. Tanaka. Phys. Rev. B 78, 134106 (2008)
  9. A.S. Danilkin, M. Yethiraj, G.J. Kearley. J. Phys. Soc. Jpn. 79 (Suppl. A), 25 (2010)
  10. M.P. Allen, D.J. Tildesley. Computer simulation of liquids. Oxford Univ. Press, N. Y. (1991). 400 p
  11. F. Muller-Plathe. J. Chem. Phys. 106, 6082 (1997)
  12. H. Kim, S. Ballikaya, H. Chi, J.-P. Ahn, K. Uher, M. Kaviany. Acta Mater. 86, 247 (2015)
  13. M.C. Nguen, J.-H. Choi, X. Zhao, C.-Z. Wang, Z. Zhang, K.-M. Ho. Phys. Rev. Lett. 111, 165502 (2013)
  14. M.S. Daw, M.I. Baskes. Phys. Rev. B 29, 6443 (1984)
  15. S.M. Foiles, M.I. Baskes, M.S. Daw. Phys. Rev. B 33, 7983 (1986)
  16. Y. Mishin, M.J. Mehl, D.A. Papaconstantopoulos, A.F. Voter, J.D. Kress. Phys. Rev. B 63, 224106 (2001)
  17. P. Brommer, A. Kiselev, D. Schopf, P. Beck, J. Roth, H.-R. Trebin. Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 23, 074002 (2015)
  18. P. Brommer, F. Gahler. Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 15, 295 (2007)
  19. P. Brommer, F. Gahler. Phil. Mag. 86, 753 (2006)
  20. J.M. Soler, E. Artacho, J. Gale, A. Garsi a, J. Junquera, P. Ordejon, D. Sanchez-Portal. J. Phys.: Condens. Matter. 14, 2745 (2002)
  21. S. Plimpton. J. Comp. Phys. 117, 1 (1995)
  22. P. Giannozzi, S. Baroni, N. Bonini, M. Calandra, R. Car, C. Cavazzoni, D. Ceresoli, G.L Chiarotti, M. Cococcioni, I. Dabo, A. Dal Corso, S. de Gioncoli, S. Fabris, G. Gratesi, R. Gebauer, U. Gertmann, C. Gougoussis, A. Kokalj, M. Martin-Samos, N. Marzari, F. Mauri, R. Mazzarello, S. Paolini, A. Pasquarello, L. Paulatto, C. Sbraccia, S. Scandolo, G. Sclauzero, A.P. Seitsonen, A. Amogunov, P. Umari, R.M. Wentzcovitch. J. Phys.: Condens. Matter 21, 395502 (2009).
  23. S. Baroni, P. Giannozzi, A. Testa. Phys. Rev. Lett. 58, 1861 (1987)
  24. S. Baroni, de S. Gironcoli, Dal A. Corso, P. Giannozzi. Rev. Mod. Phys. 73, 515 (2001)
  25. X. Gonze. Phys. Rev. A 52, 1096 (1995)
  26. L.P. Bulat, V.B. Osvenskii, Y.N. Parkhomenko, D.A. Pshenay-Severin, A.I. Sorokin. J. Electron. Mater. 45, 1648 (2016)
  27. R. Kubo, M. Toda, N. Hashitsume. Statistical Physics II. Nonequilibrium statistical mechanics, Springer-Verlag, Berlin (1991). 279 p
  28. A.J.H. Mc Gaughey, M. Kaviany. Int. J. Heat Mass Transfer 47, 1799 (2004)
  29. M.Y. Tafti, S. Ballikaya, A.M. Khachatourian, M. Noroozi, M. Saleemi, L. Han, N.V. Nong, T. Bailey, C. Uher, M.S. Toprak. RSC Adv. 6, 111457 (2016)
  30. L. Yang, Zh.-G. Chen, G. Han, M. Hong, Y. Zou, J. Zou. Nano Energy 16, 367 (2015).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.