Место издания:Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН Иркутск
Первая страница:113
Последняя страница:114
Аннотация:В последние годы активно развивается новое научное направление «инженерия ангармоничности» как область изучения механизма регулирования тепловых свойств с целью достижения необходимых характеристик материалов. Это направление находится на стадии формирования; много вопросов остается открытыми, в частности, предметом обсуждения является количественная оценка модовых параметров Грюнайзена как мера ангармоничности, состояния химической связи в кристаллах и др. Развитие концепции фононной инженерии ангармоничности сульфидов и ее подходов, таких как описание фононных спектров, их зависимости от температуры, давления и других внешних факторов, являются определяющими при объяснении механизмов теплового расширения, теплопроводности и в целом при объяснении свойств материалов. Цель работы – в рамках развития научного направления инженерии ангармоничности на примере синтетических KIn5S8, RbIn5S8, CsIn5S8 изучить проявления динамических и термодинамических свойств в рамановской спектроскопии за рамками гармонической модели. Для понимания фононного ангармонизма необходим анализ локальной структуры материала, его термический и барической эволюции и определения диапазонов стабильности, электронной структуры. Подобные данные необходимы при анализе свойств 113 термоэлектриков, сегнетоэлектриков, мультиферроиков и т.д. В связи с важностью явления фононного ангармонизма для современных материалов необходимо всесторонне подойти к их изучению. В рамках работы, впервые экспериментально, при поддержке ab initio расчётов, получены рамановские спектры монокристаллов MIn5S8 (M = K, Rb, Cs), изучено их барическое и термическое поведение в диапазоне давлений до 10 ГПа и температур от 83 до 773 K. Для оценки природы фононных мод MIn5S8 (M = K, Rb, Cs) были рассчитаны их динамические свойства (фононные спектры в центре зоны Бриллюэна, дисперсии фононных ветвей). В рамках квазигармонического приближения (QHA) для MIn5S8 (M = K, Rb, Cs) от 0 до 1000 K получены коэффициенты термического расширения и объемные модули упругости. Получены значения для теплопроводности κL, обусловленной фонон-фононным взаимодействием, составляющие 0.41, 0.27, 0.93 Вт/(м·K) для KIn5S8, RbIn5S8, CsIn5S8, соответственно. Такая низкая κL RbIn5S8 связана, вероятно, с большим фонон-фононным взаимодействием в кристаллической решетке. Дальнейшие исследования будут направлены на установление степени влияния каждой фононной ветви на общую решеточную теплопроводность, что характеристиками. позво
