石墨烯低温热膨胀和声子弛豫时间随温度的变化规律

摘要：

考虑到原子非简谐振动和电子-声子相互作用,用固体物理理论和方法研究了石墨烯格林艾森参量和低温热膨胀系数以及声子弛豫时间随温度的变化规律,探讨了原子非简谐振动项对它们的影响.结果表明:1)在低于室温的温度范围内,石墨烯的热膨胀系数为负值,随着温度的升高,其热膨胀系数的绝对值单调增加,室温热膨胀系数为-3.64×10-6 K-1;2)简谐近似下的格林艾森参量为零.考虑到非简谐项后,格林艾森参量在1.40-1.42之间并随温度升高而缓慢增大,几乎成线性关系,第二非简谐项对格林艾森参量的影响小于第一非简谐项;3)石墨烯声子弛豫时间随着温度的升高而减小,其中,温度很低(T＜ 10 K)时变化很快,此后变化很慢,当温度不太低(T＞ 300K)时,声子弛豫时间与温度几乎成反比关系.

关键词：石墨烯、低温热膨胀系数、格林艾森参量、弛豫时间

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资助基金：the National Natural Science Foundation of ChinaGrant 51505086;The Scientific and Technological Research Program of Chongqing Municipal Education Commission,ChinaGrant .KJ1601118,KJ1601111;the Natural Science Foundation Project of Chongqing;China Grant No.Cstc2015jcyjA40054.国家自然科学基金51505086;重庆市教委科技项目KJ1601118,KJ1601111;重庆市基础与前沿研究项目cstc2015jcyjA40054资助的课题

在线出版日期：2018-04-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：213-221