Фононная теплопроводность и фазовые равновесия в наночастица: системы Bi—Sb фрактальной формы

摘要

Составляющая коэффициента теплопроводности, связанная с колебаниями решетки, является одной из величин, определяющих термоэлектрическую эффективность материала. Смоделированы зависимости фазового состава и связанной с ним фононной составляющей коэффициента теплопроводности от формы наночастиц сплава Bi—Sb эквиатомного состава с конфигурацией core—shell. Форма частицы моделируется величиной коэффициента, соответствующего степени отклонения формы частицы от сферической, или ее фрактальной размерностью. Показано, что взаимные растворимости компонентов зависят от формы наночастицы и взаимного расположения сосуществующих фаз, и в частицах сложной морфологии положению термодинамического равновесия соответствует гомогенное состояние. Гомогенизация наночастицы приводит к понижению фононной составляющей ее коэффициента теплопроводности на 70-80%.