論文の概要: Unraveling the significance of Raman modes, Gruneisen parameters and phonon lifetimes in the hexagonal allotropes of Silicon and Germanium compounds
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.17204v1
- Date: Sun, 19 Apr 2026 02:13:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-28 13:39:32.135409
- Title: Unraveling the significance of Raman modes, Gruneisen parameters and phonon lifetimes in the hexagonal allotropes of Silicon and Germanium compounds
- Title（参考訳）: ケイ素およびゲルマニウム化合物の六角形異方性におけるラマンモード, グルニゼンパラメータ, フォノン寿命の重要性の解明
- Authors: Lekshmi S M, Upasana Agrawal, Akarsh Jain, Siddharth Sastri, Suvadip Das,
- Abstract要約: 本稿では,メタGGA関数を用いた電子構造と振動特性について述べる。
フォノン寿命,フォノン・フォノンの影響,フォノン散乱速度およびフォノン線幅の系統的解析を行った。
熱電・光電・光電子デバイス応用における有効性を向上させるため,これらの材料特性を調整するための戦略を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Advancement in quantum information and quantum technologies has ushered in a new era of technological revolution in large scale atomistic simulation and efficient system on a chip device fabrication. This has led to innovative ways of harnessing rigorous search algorithms for functional quantum materials and steered scientists to dig deeper into the world of quantum phenomenon and applications. In this work, we delineate the advanced electronic structure and vibrational properties utilizing the popular meta-GGA functionals, spectral signatures of the Raman active phonon modes, explored their average mean free paths, and whether they conserve helicity, by leveraging first principles density functional theory and density functional perturbation theory. A systematic analysis of the role of phonon lifetimes, consequences of phonon-phonon and three phonon scattering rates and phonon linewidths have been presented. Further, a study of the the frequency and temperature dependent Gruneisen parameter has been employed in conjecture with the temperature dependent thermal expansion and thermal conductivity to portray the effect of anharmonicity in the phonon spectra of these two materials. Finally, we provide strategies for tuning the properties of these materials in an effort to improve their efficacy for advanced thermoelectric, photovoltaic and optoelectronic device applications.
- Abstract（参考訳）: 量子情報と量子技術の進歩は、チップデバイス製造における大規模原子論シミュレーションと効率的なシステムにおいて、新しい技術革命の時代に繋がった。
量子現象と応用の世界を深く掘り下げるために、関数型量子材料とステアリングされた科学者のために厳格な探索アルゴリズムを利用する革新的な方法が導かれた。
本研究では,一般のメタGGA関数,ラマンアクティブフォノンモードのスペクトルシグネチャ,平均自由経路,およびヘリシティの保存について,第1原理の密度汎関数理論と密度汎関数摂動理論を応用して,高度な電子構造と振動特性を導出する。
フォノン寿命,フォノン・フォノンの影響,フォノン散乱速度およびフォノン線幅の系統的解析を行った。
さらに, 温度依存性Gruneisenパラメータの周波数および温度依存性Gruneisenパラメータについて, 温度依存性熱膨張と熱伝導率を推定し, フォノンスペクトルにおける非調和性の影響について検討した。
最後に, 熱電・光電・光電子デバイス応用における有効性を向上させるため, これらの材料特性を調整するための戦略を提案する。
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