Cu掺杂氧化锌氧化物的热学性能

摘要

基于线性响应的密度泛函微扰理论研究了Cu掺杂纤锌矿结构氧化物ZnO的热学参数和热学性能。结果表明,Cu掺杂导致ZnO氧化物晶胞减小;在计算温度区间,纯的ZnO和Cu掺杂的ZnO的晶格热容均随温度升高不断增大,Cu掺杂的ZnO具有较高的晶格热容;纯的ZnO和Cu掺杂ZnO的晶格热容在最高温度900K时分别达到69.1J·(mol-1·K-1)和152.8J·(mol-1·K-1)。纯的ZnO和Cu掺杂ZnO的德拜温度均随温度升高而不断增大;在175K以下,Cu掺杂ZnO体系的德拜温度高于未掺杂体系,在175K以上,Cu掺杂ZnO体系的德拜温度低于未掺杂体系。Cu掺杂在ZnO中引入了新的振动模式。Cu掺杂ZnO氧化物应具有较高的晶格热导率。