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金属热导率的第一性原理计算方法在铝中的应用
  • ISSN号:1007-791X
  • 期刊名称:《燕山大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O482.22[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北秦皇岛066004
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51121061,51131002,51372215);河北省应用基础研究计划重点基础研究项目(12965135D);河北省自然科学基金杰出青年基金资助项目(E2013203265)
中文摘要:

热导率是金属材料的一个基本物理性质,金属材料热导率的计算对理解和设计新型热电材料具有重要的理论意义. 由于金属的热导率由声子热导率和电子热导率两部分组成,本文从第一性原理计算出发,并以金属铝为例,计算了铝的声子谱和电子能带结构,并结合徳拜模型、形变势模型和Drude自由电子气模型,分别计算获得金属铝在300 K下的声子热导率和电子热导率为4.8 W/mK和186.1 W/mK,该计算值与实验值较吻合.该研究为预测和设计新的热电材料提供理论支持.

英文摘要:

Thermal conductivity is a basic physical property of metal materials. The calculation of thermal conductivity of metallic materials has great theoretical significance for understanding and designing new thermoelectric materials.Since the thermal conduc-tivity of metal is composed of two parts, the phonon thermal conductivity and the electronic thermal conductivity, the phonon spectra and electron energy band structures of the metal Al are calculated by the first principles calculation combined with the Debye mod-el, deformation potential model and the Drude free electron gas model. The calculated phonon thermal conductivity and electronic thermal conductivity are 4.8 W/mK and 186.1 W/mK at 300 K, which are in good agreement with the experimental values.The study provides theoretical support for predicting and designing new thermoelectric materials.

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期刊信息
  • 《燕山大学学报》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:河北省教育厅
  • 主办单位:燕山大学
  • 主编:张福成
  • 地址:河北省秦皇岛市燕山大学期刊社
  • 邮编:066004
  • 邮箱:xuebao@ysu.edu.cn
  • 电话:0335-8057043
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-791X
  • 国内统一刊号:ISSN:13-1219/N
  • 邮发代号:18-73
  • 获奖情况:
  • 2009年获2004-2008年度河北省教育系统优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:3409