Nanostructured clathrate phonon glasses: Beyond the rattling concept

Nano Letters

Volumn 14, Issue 5, 2014, Pages 2920-2925

  He, Yuping ^a   Galli, Giulia ^b  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b UNIVERSITY OF CHICAGO   (United States)

Author keywords

first principles calculations; Nanostructured clathrates; phonons; thermal conductivity

Indexed keywords

ATOMS; CALCULATIONS; CHARGE TRANSFER; CRYSTAL ATOMIC STRUCTURE; HYDRATES; PHONONS; THERMOELECTRIC EQUIPMENT; THERMOELECTRICITY;

ATOMIC SUBSTITUTIONS; CLATHRATES; FIRST-PRINCIPLES CALCULATION; LATTICE THERMAL CONDUCTIVITY; LOW THERMAL CONDUCTIVITY; STRUCTURAL DISORDERS; THERMO-ELECTRIC MATERIALS; THERMOELECTRIC PROPERTIES;

THERMAL CONDUCTIVITY;

EID: 84900491852     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl501021m     Document Type: Article

References (40)

1. Gaultois, M. W.; Sparks, T. D.; Borg, C. K. H.; Seshadri, R.; Bonificio, W. D.; Clarke, D. R. Chem. Mater. 2013, 25, 2911-2920
2. Tritt, T. M. Annu. Rev. Mater. Res. 2011, 41, 433-448
3. Snyder, G. J.; Toberer, E. S. Nat. Mater. 2008, 7, 105-114
4. Slack, G. A. CRC Handbook of Thermoelectrics; Rowe, D. M., Ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, 1995; p 401.
5. Nolas, G. S.; Cohn, J. L.; Slack, G. A.; Schujman, S. B. Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 178-180
6. Cohn, J. L.; Nolas, G. S.; Fessatidis, V.; Metcalf, T. H.; Slack, G. A. Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 779-782
7. Blake, N. P.; Mollnitz, L.; Kresse, G.; Metiu, H. J. Chem. Phys. 1999, 111, 3133-3144
8. Dong, J.; Sankey, O. F.; Ramachandran, G. K.; McMillan, P. F. J. Appl. Phys. 2000, 87, 7726-7734
9. Dong, J.; Sankey, O. F.; Myles, C. W. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 2361-2364
10. Tse, J. S.; Li, Z.; Uehara, K. Europhys. Lett. 2001, 56, 261-267
11. Okamoto, N. L.; Kim, J.-H.; Tanaka, K.; Inui, H. Acta Mater. 2006, 54, 5519-5528
12. Okamoto, N. L.; Tanaka, K.; Inui, H. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2006, 886, 0886-F10-04.1
13. Christensen, M.; Abrahamsen, A. B.; Christensen, N. B.; Juranyi, F.; Andersen, N. H.; Lefmann, K.; Andreasson, J.; Bahl, C. R. H. Nat. Mater. 2008, 7, 811-815
14. Fujiwara, A.; Sugimoto, K.; Shih, C.-H.; Tanaka, H.; Tang, J.; Tanabe, Y.; Xu, J.; Heguri, S.; Tanigaki, K.; Takata, M. Phys. Rev. B 2012, 85, 144305
15. Christensen, S.; Bjerg, L.; Kaltzoglou, A.; Juranyi, F. J. Appl. Phys. 2013, 113, 084902
16. Bentien, A.; Christensen, M.; Bryan, J. D.; Sanchez, A.; Paschen, S.; Steglich, F.; Stucky, G. D.; Iversen, B. B. Phys. Rev. B 2004, 69, 045107
17. Christensen, M.; Iversen, B. B. Chem. Mater. 2007, 19, 4896-4905
18. Gatti, C.; Bertini, L.; Blake, N. P.; Iversen, B. B. Chem.-Eur. J. 2003, 9, 4556-4568
19. Nguyen, L. T. K.; Aydemir, U.; Baitinger, M.; Bauer, E.; Borrmann, H.; Burkhardt, U.; Custers, J.; Haghighirad, A.; Hofler, R.; Luther, K. D.; Ritter, F.; Assmus, W.; Grin, Y.; Paschen, S. Dalton Trans. 2010, 39, 1071-1077
20. Yan, X.; Grytsiv, A.; Giester, G.; Bauer, E.; Rogl, P.; Paschen, S. J. Electron. Mater. 2011, 40, 589-596
21. Bentien, A.; Palmqvist, A.; Bryan, J.; Latturner, S.; Stucky, G.; Furenlid, L.; Iversen, B. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 3613-3616
22. He, Y.; Sui, F.; Kauzlarich, S. M.; Galli, G. Energy Environ. Sci. 2014, 10.1039/C4EE00256C
23. Adams, G. B.; O'Keeffe, M.; Demkov, A. A.; Sankey, O. F.; Huang, Y.-M. Phys. Rev. B 1994, 49, 8048-8053
24. Stefanoski, S.; Nolas, G. S. Cryst. Growth Des. 2011, 11, 4533
25. Giannozzi, P.; http://www.quantum-espresso.org.
26. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868
27. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1396-1396
28. Hamann, D. R.; Schlüter, M.; Chiang, C. Phys. Rev. Lett. 1979, 43, 1494-1497
29. Christensen, M.; Johnsen, S.; Iversen, B. B. Dalton Trans. 2010, 39, 978
30. Roudebush, J. H.; de la Cruz, C.; Chakoumakos, B. C.; Kauzlarich, S. M. Inorg. Chem. 2012, 51, 1805-1812
31. Giannozzi, P.; de Gironcoli, S. Phys. Rev. B 1991, 43, 7231-7242
32. Baroni, S.; de Gironcoli, S.; Corso, A. D. Rev. Mod. Phys. 2001, 73, 515-562
33. Perdew, J. P. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1396
34. Ferry, D. K. Semiconductors: Bonds and Bands; IOP Publishing: Bristol, U.K>, 2013; pp 3 - 23.
35. Mélinon, P.; Kéghélian, P.; Perez, A.; Champagnon, B.; Guyot, Y.; Saviot, L.; Reny, E.; Cros, C.; Pouchard, M.; Dianoux, A. J. Phys. Rev. B 1999, 59, 10099-10104
36. Euchner, H.; Pailhès, S.; Nguyen, L. T. K.; Assmus, W.; Ritter, F.; Haghighirad, A.; Grin, Y.; Paschen, S.; de Boissieu, M. Phys. Rev. B 2012, 86, 224303
37. He, Y.; Savic, I.; Donadio, D.; Galli, G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 16209-16222
38. Savic, I. Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 073113
39. Sui, F.; Kauzlarich, S. Private communication.
40. Hayashi, M.; Kishimoto, K.; Akai, K.; Asada, H.; Kishio, K.; Koyanagi, T. J. Phys. D: Appl. Phys. 2012, 45, 455308