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晶格热导率(κL)是晶体固体的一个重要特性,对热管理、能量转换和热障涂层具有重要意义。基于密度泛函理论(DFT)的计算工具的进步使得能够有效利用基于声子准粒子的方法来揭示各种晶体系统的潜在物理原理。虽然高阶非谐性通常用于解释晶体中的异常传热行为,但DFT中的交换关联(XC)函数对描述非谐性的影响却在很大程度上被忽视了。XC 函数对于确定 DFT 描述固体和分子中电子/离子之间相互作用的准确性至关重要。然而,固体物理中大多数XC泛函主要侧重于计算只需要原子偏离平衡态很小位移(在谐波近似内)的性质,如谐波声子和弹性常数,而非谐性则涉及较大的原子位移。因此,对于XC泛函来说,在非谐性水平上准确描述原子相互作用更具挑战性。本研究采用多种XC泛函,如局部密度近似(LDA)、Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)、固体和表面的修正PBE(PBEsol)、优化的B86b泛函(optB86b)、修正的Tao-Perdew-Staroverov-Scuseria(revTPSS)、强约束和适当范数泛函(SCAN)、正则化SCAN(rSCAN)和正则化恢复SCAN(r2SCAN)以及不同的扰动阶数,包括谐波近似内的声子(HA)加三声子散射(HA+3ph)、用自洽声子理论计算的声子(SCPH)加三声子散射(SCPH+3ph)、SCPH声子加三声子和四声子散射,系统地研究了16种具有岩盐和闪锌矿结构的二元化合物的室温κL。 (SCPH+3,4ph)。结果表明,XC 函数与扰动阶表现出强纠缠,计算出的 κ L 的平均相对绝对误差 (MRAE) 受 XC 函数和扰动阶的强烈影响,导致误差抵消或放大。在 HA+3ph 级别的 revTPSS (rSCAN)、在 SCPH+3ph 级别的 SCAN (r 2 SCAN) 和在 SCPH+3,4ph 级别的 PBEsol (rSCAN) 中实现了最小 (最大) MRAE。在这些函数中,PBEsol 在最高扰动阶下表现出最高的精度。SCAN 相关函数表现出中等精度,但存在数值不稳定性且计算成本高的问题。此外,所有 XC 函数都识别出了四次非谐性对岩盐和闪锌矿结构中 κ L 的不同影响,这归因于这两种结构中不同的晶格非谐性。这些发现对于选择合适的泛函来描述非谐声子提供了有价值的参考,并为高阶力常数计算提供了见解,有助于开发更精确的固体材料XC泛函。
目前 CMOS 的行业标准 XOR 和 XNOR 门分别由 12 个和 10 个晶体管组成。由于 XOR/XNOR 在许多功能模块中被广泛使用,因此可以降低晶体管数量以产生低功耗电路。作为一种解决方案,提出了一种利用对称布尔函数的特殊性质实现低晶体管数量 XOR/XNOR 门的方法。此特性表明,使用特殊的晶格结构电路可以用更少的晶体管实现此类功能的电路。对原始晶格结构进行了修改,以符合当前 CMOS 技术要求。最终电路需要八个晶体管用于 XOR/XNOR,并在上推和下拉网络中混合使用 NMOS 和 PMOS。模拟表明,XOR/XNOR 的预期逻辑功能已实现。然而,实际电压摆幅的读数表明,当 NMOS 和 PMOS 分别作为下拉或上推网络时,输出要么高于地 0.3 V,要么低于 VDD。如果只有 NMOS 处于上推状态或只有 PMOS 处于下拉状态,则可观察到 0.4 V 的更大电压损失。作为一项初步工作,功能逻辑级别的实现保证了未来开展更多工作以改善输出电压摆幅的损失。
我们研究了三角形晶格上的广义多轨紧密结合模型,该系统在各种二维材料中普遍存在,并且与模拟过渡金属二进制二进制二进制型单层单层尤其重要。我们表明,自旋轨道耦合与不同对称性机制之间的相互作用导致四个不同的拓扑阶段的出现[Eck,P。等。,物理。修订版b,107(11),115130(2023)]。值得注意的是,这种相互作用还触发具有杰出特征的轨道霍尔效应。此外,通过采用Landauer-Büttiker公式,我们确定在轨道大厅绝缘阶段,轨道角动量由具有特定终止的纳米骨中存在的边缘状态携带。我们还表明,正如预期的那样,它们对属于一阶拓扑绝缘体的边缘状态的疾病没有拓扑保护。
包括超导体中的库珀对,6-8被困离子的核态,9,10和光子的极化。11,12旋转的旋转表现出了巨大的前景,因为量子传感应用是13-16,因为它们将强耦合与局部环境结合在一起,并具有空间上的精度,以实现高分辨率和高精度显微镜和计量学。17 - 21个固态缺陷系统,例如阴离子氮 - 脱位中心,部分是由于它们的长相干时间(由参数t 2描述)持续到室温。22近年来,分子旋转已成为一个新型平台,具有原子原子,对量子量结构的自下而上的控制和局部旋转环境,从而可以直接控制量子能力。设计师QU的功率在许多方面具有高级分子质量质量,包括:连贯时间的直接合成控制,23 - 26缩放到多等级阵列中,27 - 30,并掺入可设计的光学接口。31这些研究为创建具有毫秒相干时间的新分子量子候选物铺平了道路,并进行了整合的方法
事实证明,最大化能带简并度和最小化声子弛豫时间对于推进热电学是成功的。与单碲化物合金化已被公认为是收敛 PbTe 价带以改善电子性能的有效方法,同时材料的晶格热导率仍有进一步降低的空间。最近有研究表明,声子色散的加宽衡量了声子散射的强度,而晶格位错是通过晶格应变波动实现这种加宽的特别有效的来源。在本研究中,通过精细控制 MnTe 和 EuTe 合金化,由于涉及多个传输带,PbTe 价带边缘附近的电子态密度显著增加,而密集的晶内位错的产生导致声子色散有效加宽,从而缩短声子寿命,这是由于位错的应变波动较大,这已由同步加速器 X 射线衍射证实。电子和热改进的协同作用成功地使平均热电性能系数高于工作温度下 p 型 PbTe 的报道值。
设计及其应用,2,4 其中仅需最少的时间和资源即可快速评估 k 是关键。有很多可用的方法来评估 k 。基于第一性原理的非谐晶格动力学 (ALD) 是过去几年中广泛采用的方法。5 然而,使用大型超胞进行的太多力计算虽然可以部分重建,但非常耗时耗资源,6 这限制了其在高通量计算预测 k 中的实际应用。或者,使用经验模型评估 k 是一种更有效、更可行(计算成本更低)的方法,例如 Debye-Callaway 模型、7-9 Slack 模型、10 等。特别是,Slack 模型已广泛应用于评估许多材料的 k,11-13 显示出快速预测 k 和洞察热传输的潜在能力。14-16
*通讯作者:宾夕法尼亚州大学公园,宾夕法尼亚州16802,宾夕法尼亚州立大学物理学系克里斯蒂娜·约尔格; Kaiserslautern- Landau大学的物理系和研究中心Optimas,Kaiserslautern D-67663,德国,电子邮件:cjoerg@rptu.de。https://orcid.org/0000-0001-6187-0155 MariusJürgensen,宾夕法尼亚州大学公园,宾夕法尼亚州16802,美国宾夕法尼亚州立大学物理系MariusJürgensen;以及美国加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学物理系。 https://orcid.org/0000-0001-7074-0002宾夕法尼亚州立大学宾夕法尼亚州公园,宾夕法尼亚州16802,宾夕法尼亚州立大学物理学系Sebabrata Mukherjee;印度班加罗尔印度科学学院物理系560012,印度。 https://orcid.org/0000-0003-1942-2521 Mikael C. Rechtsman,宾夕法尼亚州宾夕法尼亚大学公园,宾夕法尼亚州16802,宾夕法尼亚州立大学物理学系。 https://orcid.org/0000-0002-6909-8355https://orcid.org/0000-0001-6187-0155 MariusJürgensen,宾夕法尼亚州大学公园,宾夕法尼亚州16802,美国宾夕法尼亚州立大学物理系MariusJürgensen;以及美国加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学物理系。https://orcid.org/0000-0001-7074-0002宾夕法尼亚州立大学宾夕法尼亚州公园,宾夕法尼亚州16802,宾夕法尼亚州立大学物理学系Sebabrata Mukherjee;印度班加罗尔印度科学学院物理系560012,印度。https://orcid.org/0000-0003-1942-2521 Mikael C. Rechtsman,宾夕法尼亚州宾夕法尼亚大学公园,宾夕法尼亚州16802,宾夕法尼亚州立大学物理学系。https://orcid.org/0000-0002-6909-8355https://orcid.org/0000-0002-6909-8355
摘要在本文中,研究了晶格结构的扭转和压缩行为。PLA(聚乳酸)材料用于组装中,并通过增材制造方法产生。在实验研究中,通过数字图像相关系统(DIC)系统研究了结构和晶格行为。使用三个不同的单元电池模型创建的模型,作为trunch八浓度,trunch八光线,带有节点的身体对角线以及两个不同的,70 mm和140毫米,总长度大小。通过压缩和扭转实验研究了单位细胞模型的影响,细胞大小对结构的强度进行了研究。获得了最大压缩应力和最大扭转,并提出了其变形。由于细胞模型的结构与扭转兼容,因此在带有节点细胞模型的身体对角线和140 mM的身体对角线中确定了最高最大扭矩。在Trunch Octa Light细胞模型和140 mM细胞长度中确定最高的压缩应力。