The lattice dynamics and thermodyna

The lattice dynamics and thermodynamic properties of Mg2Si and Mg2Ge are studied based on the first principles calculations. We obtain the phonon dispersion curves and phonon density of states spectra using the density functional perturbation theory with local density approximations. By employing the quasi-harmonic approximation, we calculate the temperature dependent Helmholtz free energy, bulk modulus, thermal expansion coefficient, specific heat, Debye temperature and overall Grüneisen coefficient. The results are in good agreement with available experimental data and previous theoretical studies. The thermal conductivities of both compounds are then estimated with the Slack's equation. By carefully choosing input parameters, especially the acoustic Debye temperature, we find that the calculated thermal conductivities agree fairly well with the experimental values above 80 K for both compounds. This demonstrates that the lattice thermal conductivity of simple cubic semiconductors may be estimated with satisfactory accuracy by combining the Slack's equation with the necessary thermodynamics parameters derived completely from the first principles calculations.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

พลศาสตร์ตาข่ายและคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของ mg2si และ mg2ge มีการศึกษาบนพื้นฐานของการคำนวณหลักการแรก เราได้เส้นโค้งการกระจายและความหนาแน่นของ phonon phonon ของสหรัฐฯสเปกตรัมโดยใช้ทฤษฎีความยุ่งเหยิงความหนาแน่นของการทำงานที่มีการประมาณความหนาแน่นของท้องถิ่น โดยการประมาณเสมือนประสานเราคำนวณขึ้นอยู่กับอุณหภูมิพลังงาน Helmholtz ฟรีโมดูลัสเป็นกลุ่มค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของความร้อนความร้อนที่เฉพาะเจาะจงอุณหภูมิเดอบายและค่าสัมประสิทธิ์grüneisenโดยรวม ผลลัพธ์ที่ได้อยู่ในข้อตกลงที่ดีกับข้อมูลการทดลองที่มีอยู่และการศึกษาทฤษฎีหน้าที่แล้ว การนำความร้อนของสารประกอบทั้งสองมีการคาดกันแล้วกับสมการหย่อนของ โดยระมัดระวังการเลือกพารามิเตอร์ของท่านโดยเฉพาะอย่างยิ่งอุณหภูมิเดอบายอะคูสติกเราพบว่าการคำนวณการนำความร้อนที่ยอมรับค่อนข้างดีมีค่าการทดลองเกินกว่า 80 K สำหรับสารประกอบทั้งสอง นี้แสดงให้เห็นว่าการนำความร้อนตาข่ายเซมิคอนดักเตอร์ลูกบาศก์ง่ายอาจจะถูกประเมินด้วยความถูกต้องเป็นที่น่าพอใจโดยการรวมสมการหย่อนที่มีพารามิเตอร์อุณหพลศาสตร์ที่จำเป็นได้อย่างสมบูรณ์จากการคำนวณหลักการแรก

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Dynamics โครงตาข่ายประกอบและคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของ Mg2Si และ Mg2Ge ได้ศึกษาตามหลักการคำนวณครั้งแรก เราได้รับ phonon โค้งกระจายตัวและความหนาแน่น phonon ของแรมสเป็คตราอเมริกาใช้ทฤษฎี perturbation ทำงานที่ความหนาแน่นความหนาแน่นเฉพาะเพียงการประมาณ โดยใช้ประมาณกึ่งมีค่า เราคำนวณอุณหภูมิขึ้น Helmholtz ฟรีพลังงาน โมดูลัส สัมประสิทธิ์การขยายตัว ความร้อนเฉพาะ Debye อุณหภูมิ และสัมประสิทธิ์ Grüneisen โดยรวม ผลลัพธ์อยู่ในข้อตกลงที่ดีกับข้อมูลทดลองและศึกษาทฤษฎีก่อนหน้านี้ แล้วมีประเมินการนำความร้อนของสารทั้งสอง มีสมการของเวลาเผื่อ โดยระมัดระวังเลือกพารามิเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งระดับ Debye อุณหภูมิ เราพบว่า การนำความร้อนที่คำนวณได้ตรงกับค่าทดลองข้าง 80 K สำหรับสารประกอบทั้งสองค่อนข้างดี นี้แสดงให้เห็นว่า นำความร้อนโครงตาข่ายประกอบของอิเล็กทรอนิกส์อย่างลูกบาศก์อาจประเมินความแม่นยำพอ โดยรวมของเวลาเผื่อสมการด้วยพารามิเตอร์อุณหพลศาสตร์ที่จำเป็นทั้งหมดมาคำนวณหลักแรก

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

Dynamics หลายท่อนและคุณสมบัติ thermodynamic ของมก. 2 ศรีและมก. 2 , GE ,มีศึกษาจากการคำนวณตามหลักการที่เป็นครั้งแรก เราได้รับความหนาแน่นและความโค้งมน phonon กระจาย phonon ของ Ambilight Spectra รัฐใช้ทฤษฎีความหนาแน่นทำให้กระวนกระวายเต็มไปด้วยประโยชน์ใช้สอยพร้อมด้วยตัวเลขโดยประมาณซึ่งมีความหนาแน่นในท้องถิ่น ด้วยการใช้ประมาณเสมือน - ค่าความเพี้ยนเชิงฮาร์มอนิกที่เราคำนวณพลังงานขึ้นอยู่กับ อุณหภูมิ helmholtz โดยไม่เสียค่าบริการตัวเลขการขยายตัวหารเอาเศษเป็นจำนวนมากเฉพาะ debye ระบายความร้อนและ อุณหภูมิ grüneisen ตัวเลขโดยรวม. ผลที่ได้อยู่ในข้อตกลงที่ดีพร้อมด้วยข้อมูลทดลองและจัดให้บริการการศึกษาในเชิงทฤษฎีก่อนหน้า conductivities ระบายความร้อนของคนไทยทั้งสองคาดว่าพร้อมด้วยสมการของหย่อนลงแล้ว โดยการเลือกพารามิเตอร์การป้อนข้อมูลด้วยความระมัดระวังโดยเฉพาะที่ อุณหภูมิ debye เสียงเราพบว่า conductivities ระบายความร้อนจากการคำนวณที่ยอมรับมีการตกแต่งอย่างดีพร้อมด้วยค่าทดลองที่ด้านบน 80 K สารประกอบสำหรับทั้งสอง โรงแรมแห่งนี้แสดงให้เห็นว่าการนำความร้อนหลายท่อนของเซมิคอนดักเตอร์แบบเรียบง่ายลูกบาศก์อาจจะมีความถูกต้องคาดว่าอยู่ในเกณฑ์ดีโดยการรวมสมการของกระแสที่มีพารามิเตอร์วิชาว่าด้วยความเคลื่อนไหวเนื่องจากความร้อนที่จำเป็นที่ได้มาจากการคำนวณขนาดของแหล่งจ่ายไฟหลักการอย่างสมบรูณ์แบบที่เป็นครั้งแรก