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Wu, P.*; 村井 直樹; Li, T.*; 梶本 亮一; 中村 充孝; 古府 麻衣子; 中島 健次; Xia, K.*; Peng, K.*; Zhang, Y.*; et al.
New Journal of Physics (Internet), 25(1), p.013032_1 - 013032_11, 2023/01
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Multidisciplinary)The understanding of the lattice dynamics is essential for engineering the thermal transport properties in quantum materials. Based on the canonical point of view, acoustic phonons are believed to be the principal thermal carriers in heat flow. Here, in this work, optical phonons are elucidated to play a pivotal role in determining the lattice thermal conductivity in thermoelectric material SnS by using the state-of-the-art inelastic neutron scattering technique combined with first-principles calculations. Additionally, in contrast to acoustic phonons, optical phonons are observed to exhibit pronounced softening and broadening with temperature. Our observations not only shed light on the significance of the optical phonons in thermal transport but also provide a vital clue to suppress the propagation of optical phonons to optimize the thermoelectric performance of SnS.
4); Comparison of X-ray diffraction and first-principles calculation高橋 正光; Kratzer, P.*; Penev, E.*; 水木 純一郎
Surface Science, 600(18), p.4099 - 4102, 2006/09
被引用回数：1 パーセンタイル：6.16(Chemistry, Physical)GaAs(001)-c(44)表面構造をシンクロトロンを用いたX線回折で調べた。原子座標と温度因子を表面第6層目まで決定した。その結果は、Ga-As非対称ダイマーの形成を示すものであった。求められた原子座標を、第一原理計算の結果と比較した。理論的には単位胞あたり1つのGa-Asダイマーを含む構造が安定であることが示されているにもかかわらず、実験結果は3つのGa-Asダイマーを含む構造ともっともよく一致した。3つのGa-Asダイマーからなる構造が形成される理由を、24からc(44)への構造変化と関係付けて議論する。
5 (012) symmetrical tilt grain boundary; A First-principles study山口 正剛; 志賀 基之; 蕪木 英雄
Journal of Physics; Condensed Matter, 16(23), p.3933 - 3956, 2004/06
被引用回数：97 パーセンタイル：93.73(Physics, Condensed Matter)ニッケル金属の5(012)対称傾角粒界中の非遷移元素がもたらす脆化効果について、WIEN2kコードを用いた第一原理計算による研究を行った。まず溶質元素(非遷移元素)がある場合とない場合における粒界/表面構造について、力を最小にするように原子を動かし安定な構造を求めた。次に置換サイトと格子間サイトも含めて、粒界/表面/bulkサイトにおける溶質元素の結合エネルギーを、
Hから
Rn間にあるすべての非遷移元素について計算した。そして、粒界/表面偏析エネルギーは、粒界/表面サイトにおける結合エネルギーとバルク内部におけるそれとの差から求め、Rice-Wangモデルに基づく脆化能エネルギー(embrittling potency energy)は、偏析エネルギーの粒界と表面での差から求めた。計算の結果、ほとんどの非遷移元素は負の粒界/表面偏析エネルギーを示した。それは粒界/表面がバルク内部よりも非遷移元素にとって安定であることを意味する。また、脆化能エネルギーはほとんどの元素で正となった(脆化がもたらされる)が、Be, B, C, Siで大きな負の値となり、これらの一部の元素は粒界を強化する可能性があることが示された。さらに、計算結果はさまざまな実験事実と矛盾しないことが示された。
山口 正剛; 蕪木 英雄; Freeman, A. J.*
Physical Review B, 69(4), p.045408_1 - 045408_6, 2004/01
被引用回数：14 パーセンタイル：55.21(Materials Science, Multidisciplinary)Cuの(511), (320), (410)という高指数のstepped surfaceについて、フルポテンシャル線形化補強平面波法を用いた第一原理からの計算を行った。局所密度近似(LDA)による計算とgeneralized gradient approximation(GGA)による計算の両方を行って比較した。原子にかかる力に基づいて構造緩和を行い、得られた構造を実験データ(LEED)と比較した。(511)表面の場合、計算結果は実験データとよく一致した。(320)と(410)表面の場合は実験データの解析結果との不一致が大きかった。実験データの解析結果では表面から3, 4層までしか考慮していないが、われわれの計算では5, 6層目に大きな構造緩和が見られている。われわれの結果は、実験データの解析を5, 6層まで含めて行うべきであることを示している。
