Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2023, выпуск 10 » Статья стр. 1848
<<<
Воздействие синхротронного излучения на теплопроводность AlN
DOI: 10.61011/FTT.2023.10.56336.159
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, № 075-15-2021-1357
Чернодубов Д.А. 1, Мохов Е.Н. 2, Нагалюк С.С. 2, Инюшкин А.В. 1
1Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 19 июля 2023 г.
В окончательной редакции: 10 августа 2023 г.
Принята к печати: 15 августа 2023 г.
Выставление онлайн: 2 октября 2023 г.
PDF версия
Исследовано влияние синхротронного излучения на теплопроводность монокристалла AlN в диапазоне температур от 5 до 410 K. Обнаружено, что в области промежуточных температур (20-70 K) величина теплопроводности уменьшается относительно необлученного образца на 11%, при этом в области высоких температур более 150 K эффект пренебрежимо мал. В рамках первопринципного подхода проведен расчет температурной зависимости теплопроводности кристалла AlN со структурой типа вюрцита. Результаты расчета удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными при температурах выше 200 K. Показано, что причиной подобного изменения величины теплопроводности и характера ее температурной зависимости может быть взаимодействие тепловых фононов с носителями заряда, связанными с легирующими дефектами в кристаллической решетке (в первую очередь, с комплексами примесных атомов кислорода и вакансий в подрешетке алюминия). Ключевые слова: монокристалл, теплопроводность, нитрид алюминия, синхротронное излучение, первопринципные расчеты.
  1. R. Yu, G. Liu, G. Wang, C. Chen, M. Xu, H. Zhou, T. Wang, J. Yu, G. Zhao, L. Zhang. J. Mater. Chem. C 9, 1852 (2021)
  2. R.M. Pinto, V. Gund, R.A. Dias, K. Nagaraja, K. Vinayakumar. J. Microelectromechanical Sys. 31, 500 (2022)
  3. Y. Guo, W. Hu, C. Zhang, Y. Peng, Y. Guo. J. Phys. D 53, 195101 (2020)
  4. B.J. Choi, A.C. Torrezan, J.P. Strachan, P. Kotula, A. Lohn, M.J. Marinella, Z. Li, R.S. Williams, J.J. Yang. Adv. Funct. Mater. 26, 5290 (2016)
  5. A.A. Minnekhanov, B.S. Shvetsov, A.V. Emelyanov, K.Y. Chernoglazov, E.V. Kukueva, A.A. Nesmelov, Y.V. Grishchenko, M.L. Zanaveskin, V.V. Rylkov, V.A. Demin. J. Phys. D 54, 484002 (2021)
  6. Б.С. Швецов, А.В. Емельянов, А.А. Миннеханов, К.Э. Никируй, А.А. Несмелов, М.Н. Мартышов, В.В. Рыльков, В.А. Демин. Рос. нанотехнологии 14, 85 (2019)
  7. K.E. Nikiruy, A.V. Emelyanov, V.A. Demin, A.V. Sitnikov, A.A. Minnekhanov, V.V. Rylkov, P.K. Kashkarov, M.V. Kovalchuk. AIP Adv. 9, 065116 (2019)
  8. A.V. Inyushkin, A.N. Taldenkov, D.A. Chernodubov, E.N. Mokhov, S.S. Nagalyuk, V.G. Ralchenko, A.A. Khomich. J. Appl. Phys. 127, 205109 (2020)
  9. R.L. Xu, M. Munoz Rojo, S. Islam, A. Sood, B. Vareskic, A. Katre, N. Mingo, K.E. Goodson, H.G. Xing, D. Jena, E. Pop. J. Appl. Phys. 126, 185105 (2019)
  10. G.A. Slack, R.A. Tanzilli, R. Pohl, J. Vandersande. J. Phys. Chem. Solids 48, 641 (1987)
  11. J. Zou, D. Kotchetkov, A.A. Balandin, D.I. Florescu, F.H. Pollak. J. Appl. Phys. 92, 2534 (2002)
  12. D.A. Chernodoubov, A.V. Inyushkin. Phys. Lett. A 384, 126120 (2020)
  13. G.A. Slack, L.J. Schowalter, D. Morelli, J.A. Freitas Jr. J. Cryst. Growth 246, 287 (2002)
  14. R. Rounds, B. Sarkar, A. Klump, C. Hartmann, T. Nagashima, R. Kirste, A. Franke, M. Bickermann, Y. Kumagai, Z. Sitar, R. Collazo. Appl. Phys. Express 11, 071001 (2018)
  15. A.V. Inyushkin, A.N. Taldenkov, V.G. Ralchenko, G. Shu, B. Dai, A.P. Bolshakov, A.A. Khomich, E.E. Ashkinazi, K.N. Boldyrev, A.V. Khomich, J. Han, V.I. Konov, J. Zhu. J. Appl. Phys. 133, 025102 (2023)
  16. J.H. Harris, R.C. Enck, R.A. Youngman. Phys. Rev. B 47, 5428 (1993)
  17. E.N. Mokhov, A.A. Wolfson. In: Single Crystals of Electronic Materials. Woodhead Publishing Series in Electronic and Optical Materials / Ed. R. Fornari. Woodhead Publishing (2019). Ch. 12. P. 401
  18. A.V. Inyushkin, A.N. Taldenkov, V.G. Ralchenko, A.P. Bolshakov, A.V. Koliadin, A.N. Katrusha. Phys. Rev. B 97, 144305 (2018).
  19. V.A. Soltamov, I.V. Ilyin, A.A. Soltamova, D.O. Tolmachev, N.G. Romanov, A.S. Gurin, V.A. Khramtsov, E.N. Mokhov, Y.N. Makarov, G.V. Mamin, S.B. Orlinskii, P.G. Baranov. Appl. Magn. Res. 44, 1139 (2013)
  20. W. Li, J. Carrete, N.A. Katcho, N. Mingo. Comput. Phys. Commun. 185, 1747 (2014)
  21. N.K. Ravichandran, D. Broido. Phys. Rev. B 98, 085205 (2018)
  22. J. Carrete, B. Vermeersch, A. Katre, A. van Roekeghem, T. Wang, G.K.H. Madsen, N. Mingo. Comput. Phys. Commun. 220, 351 (2017)
  23. https://almabte.bitbucket.io/database/
  24. L. Lindsay, C. Hua, X.L. Ruan, S. Lee. Mater. Today Phys.  7, 106 (2018)
  25. J.F. Goff, N. Pearlman. Phys. Rev. 140 (6A), A2151 (1965)

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme