單層二硫化鉬熱導(dǎo)率的研究.pdf

1、熱電材料是一種非常具有應(yīng)用價(jià)值的能源材料，可以利用熱電材料制造出對(duì)環(huán)境非常友好的熱電發(fā)電機(jī)和熱電制冷裝置。評(píng)判熱電材料性能優(yōu)劣的指標(biāo)是其熱電優(yōu)值ZT， ZT=S2σTκ，其中， S是材料的塞貝克系數(shù)，σ是材料的電導(dǎo)率，T是開爾文溫度，κ是材料的熱導(dǎo)率。在研究和實(shí)際應(yīng)用中，降低材料的熱導(dǎo)率是提升其熱電性能的一個(gè)行之有效的方法。由于傳統(tǒng)的熱電材料的熱電性能仍然不夠理想，人們一直在尋找新型的熱電材料。
　　最近十年，二維結(jié)構(gòu)的納米材料得

2、到了人們的廣泛關(guān)注，特別是石墨烯被成功的從石墨中分離出來以后，許多其它相似的二維材料也通過相似的方法制備出來，如氮化硼和單層二硫化鉬。其中，單層二硫化鉬由于具有非常小熱導(dǎo)率(κ)和比較大的塞貝克系數(shù)( S)，因此，它被認(rèn)為是一種非常具有潛力的熱電材料。為了進(jìn)一步提升單層二硫化鉬的熱電性能，我們探究了不同的條件對(duì)單層二硫化鉬熱導(dǎo)率的影響。
　　通過求解近弛豫條件下聲子玻爾茲曼輸運(yùn)方程，我們研究了尺寸效應(yīng)和邊界粗糙度對(duì)單層二硫化鉬條帶

3、熱導(dǎo)率的影響，研究結(jié)果表明單層二硫化鉬條帶的熱導(dǎo)率對(duì)尺寸和邊緣粗糙度并不敏感。為了尋找降低單層二硫化鉬的方法，我們通過運(yùn)用非平衡態(tài)的分子動(dòng)力學(xué)模型，研究了兩種類型的點(diǎn)缺陷對(duì)單層二硫化鉬納米帶熱導(dǎo)率的影響，一種缺陷類型為單硫空位( VS)，另一種缺陷類型為氧原子替換硫原子( SO)。研究表明，兩種類型的缺陷都能極大的降低單層二硫化鉬納米帶的熱導(dǎo)率，其中，單硫空位缺陷降低熱導(dǎo)率的效果更為明顯一些。通過分析單層二硫化鉬的聲子振動(dòng)模式發(fā)現(xiàn)，在引