2 boyutlu fosforen ve türevi nanomalzemelerin örgü termal taşınım özelliklerinin fonon Boltzmann Taşınım Denklemi çözümü ile incelenmesi ve araştırılması

Abstract

Yeni 2 boyutlu malzemelerin termal taşınım özelliklerinin araştırılmasıtermoelektrik enerji üretimi gibi gelecekteki teknolojik uygulamalardaki potansiyelleriniaçığa çıkarmak için son derece önemlidir. Bu kapsmda siyah fosforen ve türevi tekkatman grup VA elementlerinin termal taşınım özellikleri sistematik olarak ilk prensiplerhesapları ve Boltzmann taşınım denkleminin çözümü ile incelenmiştir. İncelenen malzemelerin yapısal ve titreşimsel iletkenlikleri arasında κ = c1 + c2/m^2 şeklinde ilginç ve basit bir bağlantı olduğu açığa çıkarılmıştır. Aynı zamanda, bileşikler üzerindeki hesaplamalar bu malzemelerin termal iletkenliklerinin bastırılarak termoelektrik performanslarının artırılabileceğini göstermiştir.

The study on thermal transport properties of new two dimensional materials is fairly important in order to reveal their potential in future technological applications suchas thermoelectric power generation. In this respect, the lattice thermal transport properties of monolayer structures of group VA elements (P, As, Sb, Bi, PAs, PSb, PBi, AsSb, AsBi, SbBi, P3As1, P3Sb1, P1As3 and As3Sb1) with a black phosphorus like puckered structure were systematically investigated by first-principles calculations and solution of Boltzmann transport equation. Despite the apparent differences in structural and vibrational properties an intriguing correlation were revealed between the thermal conductivity values of all considered materials as κ = c1 + c2/m^2. Furthermore, ourcalculations on compaund structures clearly showed that the thermoelectric potential ofthese materials can be improved by suppressing their thermal properties.