Convergent thermal conductivity in strained monolayer graphene

声子 凝聚态物理 石墨烯 热导率 玻尔兹曼方程 欧米茄 物理 单层 散射 材料科学 量子力学 纳米技术
作者
Guotai Li,Jialin Tang,Jiongzhi Zheng,Qi Wang,Zheng Cui,Ke Xu,Jianbin Xu,Te‐Huan Liu,Guimei Zhu,Ruiqiang Guo,Baowen Li
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:109 (3) 被引量:12
标识
DOI:10.1103/physrevb.109.035420
摘要

The strain dependence of thermal conductivity (\ensuremath{\kappa}) in monolayer graphene, with reports of enhancement, suppression, or even divergence, has been highly controversial. To address this open question, we have systematically investigated the effects of tensile strain on the \ensuremath{\kappa} of graphene using the exact solution of the Peierls-Boltzmann transport equation based on the first-principles interatomic force constants combined with machine learning assisted molecular dynamics simulations. In contrast to previous studies, we find that the \ensuremath{\kappa} in the strained graphene is convergent after considering four-phonon scattering, which is dominant for the long-wavelength flexural phonons because of its much weaker frequency dependence (${\ensuremath{\tau}}_{4}^{\ensuremath{-}1}\ensuremath{\propto}{\ensuremath{\omega}}^{\ensuremath{\beta}}$ with \ensuremath{\beta} 2) compared to the three-phonon scattering case (${\ensuremath{\tau}}_{3}^{\ensuremath{-}1}\ensuremath{\propto}{\ensuremath{\omega}}^{\ensuremath{\beta}}$ with \ensuremath{\beta} > 2). Furthermore, \ensuremath{\kappa} exhibits nonmonotonic variations with increasing strain up to 8% due to the competition between phonon lifetime, group velocity, and heat capacity of acoustic phonons. Our results deepen the fundamental understanding of thermal transport in strained graphene and offer insights for tuning the thermal properties of two-dimensional materials through strain engineering.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
qq完成签到,获得积分10
1秒前
辛苦了华子完成签到,获得积分10
1秒前
可爱的函函应助guo采纳,获得10
2秒前
Bugs完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
可爱多发布了新的文献求助10
3秒前
CXY关闭了CXY文献求助
5秒前
LGeng完成签到,获得积分10
5秒前
淡淡的无敌完成签到 ,获得积分10
7秒前
我不是狐狸完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
baby完成签到,获得积分10
9秒前
流云完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
Annie完成签到 ,获得积分10
12秒前
曾zxl完成签到,获得积分10
13秒前
Arthur发布了新的文献求助10
13秒前
怕黑的半雪完成签到 ,获得积分20
14秒前
地球发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
NANA关注了科研通微信公众号
17秒前
17秒前
Leon Lai完成签到,获得积分10
18秒前
星空0427发布了新的文献求助10
18秒前
22秒前
星空0427完成签到,获得积分20
23秒前
Lain完成签到,获得积分20
23秒前
23秒前
25秒前
25秒前
guagua完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
26秒前
26秒前
26秒前
kio发布了新的文献求助10
27秒前
Sunny完成签到,获得积分20
28秒前
汉堡包应助RK_404采纳,获得10
28秒前
28秒前
29秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6451760
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263479
关于积分的说明 17608492
捐赠科研通 5516392
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903725
邀请新用户注册赠送积分活动 1880669
关于科研通互助平台的介绍 1722664