دانلود مقاله ترجمه شده هدایت گرمایی شبکه‌ای پایین در استانن

درک اساسی انتقال فونون در استانن  برای پیش‌بینی عملکرد حرارتی در قطعات استانن  بسیار تعیین‌کننده است. با ترکیب روابط محاسبه اساسی و روابط تبدیل فونون بولتزمن، ضریب هدایت حرارتی شبکه‌ای برای استانن  به دست می‌آید. هدایت حرارتی پایین (11.6 W/mK) در استانن  مشاهده می‌شود که بیانگر ضریب الکتروحرارتی بالاتر نسبت به سایر مواد 2D است. سهم فونون‌های نوری و صوتی در هدایت حرارتی استانن  نیز مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. تحلیل دقیقی در مورد فضای فاز پروسه سه فونون نشان می‌دهد که کانال‌های پخش فونون LA + LA/TA/ZA ↔ TA/ZA محدود هستند که در نتیجه باعث می‌شود فونون‌های LA ی دارای سرعت گروهی بالا در هدایت گرمایی، نقش بیشتری داشته باشند. وابستگی هدایت گرمایی به اندازه استانن به‌منظور طراحی نانو ساختارهای الکتروحرارتی، مورد بررسی قرار می‌گیرد.

1-مقدمه

تحقیق در مورد مواد 2D توجه زیادی را به خود جلب کرده است که به خاطر پتانسیل ترکیب در قطعات با قطعات تبدیل انرژی و قطعات الکتریکی نسل جدید است. اخیراً، مواد 2D جدیدی به نام استانن  روی زیر لایه  Bi₂Te₂ (111) یا اپیتکسی (روش پوشش لایه) پرتوی مولکولی ساخته شده است و توجه زیادی را به خاطر مشخصه‌های فوق‌العاده‌اش به خود جلب کرده است. استانن  که در واقع یک مونولایه از فیلم نازک با ساختار لانه‌زنبوری خمشی نظیر سیلیس است، به‌عنوان نمونه‌ای از عایق ساختاریافته معرفی شده است که می‌تواند از اثر کوانتومی هال (QSH) به‌صورت 2D در نوار شکاف بزرگ پشتیبانی نماید. همچنین در مقالات گزارش شده است که یک شکاف بزرگ به اندازه حدود 0.1 eV زمانی که کوپلینگ اوربیتال چرخشی (SOC) در استانن  وجود دارد، ایجاد می‌گردد و اثرات لبه نیز با نوارهای انتشار داخلی نوار شکاف تداخلی نداشته و با حرکت چرخشی در نوار شکاف قفل شده‌اند که می‌تواند سیم‌های هدایت‌کننده بدون تلفات را برای مدارهای الکتریکی فراهم کند. استانن  غیر ایستا با نوار شکاف حدود 0.1 eV ی SOC یک گزینه قالب استفاده در دمای اتاق و حتی در کاربردهای دمای بالاتر می‌باشد. علاوه بر این، مطالعه جدیدی صورت گرفته و  به این نتیجه رسیده است که شکل الکتروحرارتی (TE) ی zT به‌شدت وابسته به اندازه استانن  است و می‌تواند با بهینه‌سازی اندازه هندسی استانن، به میزان قابل‌توجهی بهبود یابد که در نتیجه قابلیت بیشتری را در قطعات TE ی نسل آینده ایجاد خواهد کرد...