[05月10日]基于第一性原理计算的纳米尺度声子晶体和超材料的热电性质研究

题 目:基于第一性原理计算的纳米尺度声子晶体和超材料的热电性质研究
报告人:杨哩娜
时 间:5月10日(周三 ),上午9:10-9:40
地 点:同济大学物理馆512会议室

报告摘要:

热电材料可以将废热转化为清洁的电能。提高热电材料的转换效率将有助于推广热电材料在实际生活中的应用。在确保电学性能的条件下降低晶格的热导率是提高热电效率的有效方法。分子动力学可以用来研究晶格的热输运性能。电学传输性质可以通过第一性原理方法和Boltzmann传输方程来得到。Monte Carlo方法和Atomic Green’s function 可以用于研究声子在界面的传输性质。我们用模拟计算方法研究了纳米尺度的硅声子晶体和具有局域共振性质的超材料的热电性质,发现这两种材料的ZT可以分别提高到0.66 和0.43. 纳米晶材料也被用于热电材料中,我们用高效率的Monte Carlo 方法研究硅纳米晶材料中的热传输性质。我们发现由于低频的声子在晶界的高透射率,它们仍然对热导率有很大的贡献。我们进一步用格林函数方法研究了声子在晶体和非晶界面的透射率,用于降低低频声子的对热导率的贡献。我们致力于用模拟计算的方法发现高效率的热电材料,为纳米尺度装置中的热输运问题提供有效的解决方法和解释实验中的现象。

个人简介:

杨哩娜,女,1986年出生在河北省保定市。2010年7月毕业于兰州大学物理科学与技术学院,获得学士学位。2010年至2015年在新加坡国立大学攻读博士学位。博士导师是李保文教授,论文题目是二维和三维纳米声子晶体中的热传导性质。2015年在University of Colorado, Boulder做博士后,导师是Prof. Mahmoud Hussein, 主要研究具有局域共振特性的超材料的热电性质。2016年至今在California Institute of Technology 做博士后,导师是Prof. Austin Minnich, 主要研究纳米晶体的热传导性质和声子在非晶界面的透射率。

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