Temperature dependences of thermal conductivity of solid heterogeneous crystalline and amorphous materials: an empirical approach to the description in the high-temperature region

Анотація

Представлено детальний аналіз поведінки теплопровідності різноманітних наноструктурованих матеріалів, починаючи від багатошарових графенових нанокомпозитів і закінчуючи наноструктурами на основі напівпровідників, такими як композити Bi_0,5Sb_1,5Te₃ та In_0,53Ga_0,47As. Дослідження поширюються на надгратки, нанодроти та гібридні наноструктури, охоплюючи такі матеріали, як гексагональні пластівці нітриду бору, нанопористі плівки оксиду заліза та органічно-неорганічні гібридні матеріали. Теплопровідність цих матеріалів характеризується чіткими тенденціями, де деякі речовини демонструють кристалоподібну поведінку, а інші демонструють склоподібні характеристики. Аналіз використовує емпіричні вирази, щоб розрізнити внески фононів і дифузонів у кристалоподібних матеріалах, і включає внески Пайєрлса та члени типу Арреніуса для склоподібної поведінки. Варті уваги спостереження включають відхилення у підгонці певних матеріалів при нижчих температурах і виявлення від’ємних внесків дифузонів в окремих випадках. Ці результати сприяють детальному розумінню теплового транспорту в наноструктурованих матеріалах і мають значення для застосування в передових системах управління теплом та термоелектричних пристроях. Отримані параметри підгонки дають цінну інформацію для дослідників, які вивчають теплопровідність різноманітних наноструктурованих матеріалів.