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Phonon transport properties of Janus Pb_(2)XAs(X=P,Sb,and Bi)monolayers:A DFT study

Chinese Physics B 2024年第4期33卷 71-76页

作者：耿嘉鑫张培汤准韵欧阳滔 School of Physics and Optoelectronics and Hunan Key Laboratory for Micro-Nano Energy Materials and Device Xiangtan UniversityXiangtan 411105China Hunan Provincial Key Laboratory of Intelligent Sensors and Advanced Sensor Materials School of Physics and ElectronicsHunan University of Science and TechnologyXiangtan 411201China

Grasping the underlying mechanisms behind the low lattice thermal conductivity of materials is essential for the efficient design and development of high-performance thermoelectric materials and thermal barrier coating *** this paper,we present a first-principles calculations of the phonon transport properties of Janus Pb_(2)PAs and Pb_(2)SbAs *** materials possess low lattice thermal conductivity,at least two orders of magnitude lower than graphene and *** room temperature thermal conductivity of Pb_(2)SbAs(0.91 W/m K)is only a quarter of that of Pb_(2)PAs(3.88 W/m K).We analyze in depth the bonding,lattice dynamics,and phonon mode level information of these ***,it is determined that the synergistic effect of low group velocity due to weak bonding and strong phonon anharmonicity is the fundamental cause of the intrinsic low thermal conductivity in these Janus *** regular residual analysis further indicates that the four-phonon processes are limited in Pb_(2)PAs and Pb_(2)SbAs,and the three-phonon scattering is sufficient to describe their *** this study,the thermal transport properties of Janus Pb_(2)PAs and Pb_(2)SbAs monolayers are illuminated based on fundamental physical mechanisms,and the low lattice thermal conductivity endows them with the potential applications in the field of thermal barriers and thermoelectrics.

关键词： lattice thermal conductivity weak bonding phonon anharmonicity first principles calculations

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