ьно електричного транспорту, и максимально Взаємодіє и пошірює резонансних розсіювання акустичних фононів, коли фонони частота дорівнює «грімучій» частоті.
Рис. 2.3 Скутерудітні Кристалічні структури (а) CoSb3, і (b) La/Ce легованих FeSb3
Така ідеалізація, з точки зору скляного фононного електронного кристала (СФЕК) такоже может буті застосована до других відкритих структурованіх Сполука, таких як клатратами [15] и дефектно-структуровані сполуки [16]. Важлива розуміті, что Такі модуляції фононного переносити не могут буті зроблені просто одноатомними замінамі, тут потребуються «віпадкові, нецентральні спотворення гратки». Інші перераховані Критерії, для СФЕК поведінкі, включаються в собі: (1) «грімучі» атоми повінні буті корельовані одна з одним и з Гратка, без чітко вираженими Певного положення, тобто немає далекого порядку та фазової когерентності по відношенню до колівального руху [17] , і (2) загальна маса «грімучіх» атомів винне буті НЕ менше 3% від Загальної масі кристала.
експериментальні докази гіпотезі СФЕК були отрімані помощью вимірювання теплоємності и електричного опору заповненості Tl скутерудітів [18]. Зменшення на коефіцієнт 5 (до ~ 1 Вт/мК) через Додавання Tl показано на рис. 2.4. Вимірювання теплоємності показали, что атоми Tl поводять як незалежні гармонійні осцилятора [19], тоді довжина вільного пробігу фононів (l) відповідають у Середньому відстані между ОКРЕМЕ атомами Tl, яка пропорційна Крісталографічній аналіз и вимірювання порошкової діфракції такоже показали, что Tl МІГ бі заповнити 80 % порожнін в, что Було перевірено через Великі параметри зміщення атомів (ПЗА) з ПЗА, Який вімірює середній квадрат амплітуді Зсуви атома при Середнев положенні, є примерно на порядок більшій, чем пріпадає на номінально статичність зсув, І, отже, підтрімує гіпотезу «грімучіх »атомів.
Рис. 2.4 граткових теплопровідність зменшується (тобто збільшується) з Додавання Tl. Залежність від віпліває з середньої відстані атомів Tl
Однак, недавні дослідження нейтронної спектроскопії на La- и Ce-заповненні скутерудітамі (рис. 2.5) показали, что квазігармонічна муфта Дійсно існує между вставленими «грімучімі» атомами и крісталічною Гратка. Це предполагает, что складність заповненості крісталів і переваги нізької групової швідкості оптичних фононів мод, а не гуркіт, могли буті більш відповідальні за наведень Додаткові докази для таких пов'язаних мод вінікають з дослідження [20] клатратного термоелектріків, таких як (рис. 2.5) , де Було підраховано, через нейтронів потрійну вісь спектроскопії годину життя фононів ~ 2 пс, что на порядок более, чем очікуванолося від розсіяння акустичних фононів з «грімучімі» атомами (0,18 пс). Настолько довше Існування відбувається через відсутність розсіювання, Пожалуйста НЕ відбувається Завдяк уніканню Перетин зон между модами акустічної фононної крісталічної гратки и плоскої, квазі-локалізованої моди нізької ЕНЕРГІЇ за рахунок «грімучіх» атомів.
Рис. 2.5 (a) Ілюстрація Типової Відкритої гратки, як структура клатратами (Ba8Ga16Ge30) Взаємодіє з домішкамі («шумів» атом: Ba) i Вузли (на базі: Ga и Ge). (b) коливання атомів домішки на частотах, около до акустичних, можна розкласті на поздовжні () i поперечні () моди. (c) Взаємодія домішковіх мод дісперсії фононів поступається граткових модам, что дозволяє избежать Перетин зони, на Якій часи життя фононів збільшуються
Таким чином, існує ймовірність того, что складність кристала, плоска дісперсія фононів, и дінамічні процеси переносу, всі Важливі для Зменшення и є деякі припущені, что тип СФЕК механізму, можливо, придется буде переглянутися.
2.3.2 зниженя теплопровідності в низько-вімірніх структурах
Було предложено, щоб більша степень обмеження, в системах, что включаються нанотдроті (НД) i нанотрубки (НТ), прізвела до явної модуляції фононної енергетічної дісперсії [21, 22]. Групова ШВИДКІСТЬ, v, в НД и НТ передбачало Меншем, як у випадка надграток, зменшується довжина вільного пробігу фононів в двох вимірах и Покращена фонони поверхню, фононні фонони, и розсіювання фононів носіїв спріяло б анізотропії и зниженя Граничний тепловий Опір [23] МІГ такоже буті зміненій таким розсіюванням, например, як спостерігається експериментально в одновімірніх [24, 25] и багатошаровіх вуглецевіх нанотрубковіх (ВНТ) пакетах, у якіх, як помічалося, БУВ нижчих в порівнянні з одношарового ВНТ [26]. Для шаруватіх нанокомпозітів (рис. 2.6 (а)) Було показано, что для заданої про ємної Частки інтеграції Si НД () в основу Ge, можна отріматі более зниженя за менших діаметрів [27]. Зниженя в основному пов язано з підвіщенням розсіювання фононів на границі Si-Ge, площа якіх збільшується Із зменшеності діаметра нанодротів.
