2. Articole
Permanent URI for this collectionhttps://msuir.usm.md/handle/123456789/47
Browse
8 results
Search Results
Item PHONONS AND THERMAL TRANSPORT IN Si/SiO2 MULTISHELL NANOTUBES: ATOMISTIC STUDY(MDPI, 2021) Isacova, Calina; Cocemasov, Alexandr; Nika, Denis; Fomin, VladimirThermal transport in the Si/SiO2 multishell nanotubes is investigated theoretically. The phonon energy spectra are obtained using the atomistic lattice dynamics approach. Thermal conduc- tivity is calculated using the Boltzmann transport equation within the relaxation time approximation. Redistribution of the vibrational spectra in multishell nanotubes leads to a decrease of the phonon group velocity and the thermal conductivity as compared to homogeneous Si nanowires. Phonon scattering on the Si/SiO2 interfaces is another key factor of strong reduction of the thermal conduc- tivity in these structures (down to 0.2 Wm−1K−1 at room temperature). We demonstrate that phonon thermal transport in Si/SiO2 nanotubes can be efficiently suppressed by a proper choice of nanotube geometrical parameters: lateral cross section, thickness and number of shells. We argue that such nanotubes have prospective applications in modern electronics, in cases when low heat conduction is required.Item RESONANT TERAHERTZ LIGHT ABSORPTION BY VIRTUE OF TUNABLE HYBRID INTERFACE PHONON–PLASMON MODES IN SEMICONDUCTOR NANOSHELLSN(MDPI, 2019) Nika, Denis; Fomin, Vladimir; Devreese, Josef; Pokatilov, Evghenii; Tempere, JacquesMetallic nanoshells have proven to be particularly versatile, with applications in biomedical imaging and surface-enhanced Raman spectroscopy. Here, we theoretically demonstrate that hybrid phonon-plasmon modes in semiconductor nanoshells offer similar advantages in the terahertz regime. We show that, depending on tm,n,nhe doping of the semiconductor shells, terahertz light absorption in these nanostructures can be resonantly enhanced due to the strong coupling between interface plasmons and phonons. A threefold to fourfold increase in the absorption peak intensity was achieved at specific values of electron concentration. Doping, as well as adapting the nanoshell radius, allowed for fine-tuning of the absorption peak frequencies.Item ФОНОННЫЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЕВЫХ НАНОСЛОЕВ(CEP USM, 2021) Кочемасов, Александр; Борис, Юлия; Зинченко, Надежда; Ника, ДенисPhonon properties of silicon nanolayers were studied using Born-von Karman lattice dynamics theory and Boltzmann transport equation with relaxation time approximation. It was shown that spatial confinement of phonons strongly influences the phonon energy spectrum as well as thermal conductivity. The influence of temperature and quality of external boundaries on thermal properties of silicon nanolayers was revealed.Item THERMAL TRANSPORT IN SEMICONDUCTOR NANOSTRUCTURES, GRAPHENE, AND RELATED TWO-DIMENSIONAL MATERIALS(IOP Publishing Ltd, 2018) Cocemasov, Alexander.; Isacova, Calina; Nika, DenisWe review experimental and theoretical results on thermal transport in semiconductor nanostructures (multilayer thin films, core/shell and segmented nanowires), single- and few-layer graphene, hexagonal boron nitride, molybdenum disulfide, and black phosphorus. Different possibilities of phonon engineering for optimization of electrical and heat conductions are discussed. The role of the phonon energy spectra modification on the thermal conductivity in semiconductor nanostructures is revealed. The dependence of thermal conductivity in graphene and related two-dimensional (2D) materials on temperature, flake size, defect concentration, edge roughness, and strain is analyzed.Item ENGINEERING OF THERMAL FLUXES IN PHONON MISMATCHED HETEROSTRUCTURES(American Scientific Publishers, 2009) Nika, Denis; Zincenco, N.D.; Pokatilov, E.P.The authors investigated theoretically the lattice thermal fluxes in planar three-layered heterostructures with inner silicon or germanium layer using the face-centered cubic cell dynamic lattice model. It has been established that the acoustically mismatched claddings significantly influence on the phonon spectra and thermal flux of heterostructures. The claddings with small sound velocity reduce average phonon velocity and decrease thermal flux in the nanostructure. The claddings with high sound velocity have an opposite effect. The predicted effects can be used for the engineering of the thermal properties of acoustically mismatched heterostructures and for the improving of the thermal management and thermoelectric properties of nanodevices.Item ФОНОННЫЕ СПЕКТРЫ В ГРАФЕНОВЫХ НАНОЛЕНТАХ(CEP USM, 2018) Аскеров, АртурПредпринято теоретическое исследование фононных спектров в графеновых нанолентах. Расчёты фононных спектров выполнены в рамках модели полей валентных сил (ПВС) для двух типов полосок: «armchair» и « zigzag».Показано, что тип полоски, определяющий вид её границ, оказывает сильное влияние на энергетические спектры фононов, что в свою очередь ведет к влиянию на основные кинетические коэффициенты –электропроводность и теплопроводность,Item ПАДЕНИЕ ФОНОННОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ В СЕГМЕНТИРОВАННЫХ Si/Ge НАНОНИТЯХ(CEP USM, 2015) Исакова, КалинаВыполнены теоретические исследования фононного теплового потока в Si/Ge сегментированных нанонитях .Энергетический спектр фононов был рассчитан в рамках модели молекулярной динамики колебаний решетки “face-centered cubic cell”. Решеточная теплопроводность была рассчитана с помощью транспортного уравнения Больмана . Рост локализации фононов , обусловленный перестройкой энергетического спектра , приводит к существенному падению решеточной теплопроводности в сегментированных нанонитях по сравнению с обычными нанонитями Этот эффект связан с исключением из теплового транспорта захваченных фононных мод.Как следствие ,прогнозируется падение фононного теплового потока в широком диапазоне температур для сегментированных нанонитей . Полученные результаты показывают , что сегментированные нанонити являются перспективными для термоэлектрических применений.Item ПРИБЛИЖЕНИЕ РЕШЕТОЧНЫХ СУММ В ДИНАМИКЕ КРИСТАЛЛОВ(CEP USM, 2014) Клюканов, Александр; Кочемасов, Александр; Ника, ДенисПредложена модель рассмотрения электрон фононной системы кристалла как системы новых квазичастиц , где учитываются как электронные, так и фононные свойства системы. Выведен гамильтониан , описывающий эти квазичастицы , и на его основе получены элементы динамической матрицы в случае одноатомного кристалла . В отличие от классической теории показано , что зависимость динамической матрицы от векторов решетки является интегральной .