Thermal conductivity of graphene and graphite: Collective excitations and mean free paths

Nano Letters

Volumn 14, Issue 11, 2014, Pages 6109-6114

  Fugallo, Giorgia ^a,b   Cepellotti, Andrea ^b   Paulatto, Lorenzo ^a   Lazzeri, Michele ^a   Marzari, Nicola ^b   Mauri, Francesco ^a  

^a UNIVERSITÉ PIERRE ET MARIE CURIE   (France)

^b EPFL   (Switzerland)

Author keywords

chemical functionalization; first principles calculations; graphene; graphite; strain; Thermal transport

Indexed keywords

BOLTZMANN EQUATION; CALCULATIONS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; GRAPHENE; GRAPHITE; PERTURBATION TECHNIQUES; PHONONS; STRAIN;

BOLTZMANN TRANSPORT EQUATION; CHEMICAL FUNCTIONALIZATION; COLLECTIVE EXCITATIONS; DENSITY FUNCTIONAL PERTURBATION THEORY; FIRST-PRINCIPLES CALCULATION; SINGLE-MODE APPROXIMATION; THERMAL TRANSPORT; THERMODYNAMIC LIMITS;

THERMAL CONDUCTIVITY;

EID: 84910139485     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl502059f     Document Type: Article

References (53)

1. Balandin, A. A. Nat. Mater. 2011, 569
2. Balandin, A. A.; Ghosh, S.; Bao, W.; Calizo, I.; Teweldebrhan, D.; Miao, F.; Lau, C. N. Nano Lett. 2008, 8, 902 pMID: 18284217
3. Ghosh, S.; Calizo, I.; Teweldebrhan, D.; Pokatilov, E. P.; Nika, D. L.; Balandin, A. A.; Bao, W.; Miao, F.; Lau, C. N. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 151911
4. Cai, W.; Moore, A. L.; Zhu, Y.; Li, X.; Chen, S.; Shi, L.; Ruoff, R. S. Nano Lett. 2010, 10, 1645
5. Ghosh, S.; Bao, W.; Nika, D. L.; Subrina, S.; Pokatilov, E. P.; Lau, C. N.; Balandin, A. A. Nat. Mater. 2010, 9, 555
6. Ghosh, S.; Nika, D. L.; Pokatilov, E. P.; Balandin, A. A. New J. Phys. 2009, 11, 095012
7. Faugeras, C.; Faugeras, B.; Orlita, M.; Potemski, M.; Nair, R. R.; Geim, A. K. ACS Nano 2010, 4, 1889 pMID: 20218666
8. Bonini, N.; Garg, J.; Marzari, N. Nano Lett. 2012, 12, 2673
9. Evans, W. J.; Hu, L.; Keblinski, P. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 203112
10. Paulatto, L.; Mauri, F.; Lazzeri, M. Phys. Rev. B 2013, 87, 214303
11. Lindsay, L.; Broido, D. A.; Mingo, N. Phys. Rev. B 2011, 83, 235428
12. Ho, C. Y.; Powell, R. W.; Liley, P. E. J. Phys. Chem. Ref. Data 1972, 1, 279
13. Peierls, R. Ann. Phys. 1929, 3, 1066
14. Callaway, J. Phys. Rev. 1959, 113, 1046
15. Klemens, P. Thermal Conductivity and Lattice Vibrational Modes; Seitz, F.,; Turnbull, D., Eds.; Solid State Physics; Academic Press, New York, 1958.
16. Ziman, J. Electrons and Phonons: The Theory of Transport Phenomena in Solids, Oxford Classic Texts in the Physical Sciences; Oxford University Press, New York, 2001.
17. Guyer, R. A.; Krumhansl, J. A. Phys. Rev. 1966, 148, 766
18. Fugallo, G.; Lazzeri, M.; Paulatto, L.; Mauri, F. Phys. Rev. B 2013, 88, 045430
19. Omini, M.; Sparavigna, A. Phys. Rev. B 1996, 53, 9064
20. Omini, M.; Sparavigna, A. Il Nuovo Cimento D 1997, 19, 1537
21. Baroni, S.; de Gironcoli, S.; Dal Corso, A.; Giannozzi, P. Rev. Mod. Phys. 2001, 73, 515
22. Debernardi, A.; Baroni, S.; Molinari, E. Phys. Rev. Lett. 1995, 75, 1819
23. Lazzeri, M.; de Gironcoli, S. Phys. Rev. B 2002, 65, 245402
24. Deinzer, G.; Birner, G.; Strauch, D. Phys. Rev. B 2003, 67, 144304
25. Giannozzi, P.; Baroni, S.; Bonini, N.; Calandra, M.; Car, R.; Cavazzoni, C.; Ceresoli, D.; Chiarotti, G. L.; Cococcioni, M.; Dabo, I.; Dal Corso, A.; de Gironcoli, S.; Fabris, S.; Fratesi, G.; Gebauer, R.; Gerstmann, U.; Gougoussi, C.; Kokalj, A.; Lazzeri, M.; Martin-Samos, L.; Marzari, N.; Mauri, F.; Mazzarello, R.; Paolini, S.; Pasquarello, A.; Paulatto, L.; Sbraccia, C.; Scandolo, S.; Sclauzero, G.; Seitsonen, A. P.; Smogunov, A.; Umari, P.; Wentzcovitch, R. M. J. Phys.: Condens. Matter 2009, 21, 395502
26. Garg, J.; Bonini, N.; Kozinsky, B.; Marzari, N. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 045901
27. Lindsay, L.; Li, W.; Carrete, J.; Mingo, N.; Broido, D. A.; Reinecke, T. L. Phys. Rev. B 2014, 89, 155426
28. Lindsay, L.; Broido, D. A.; Mingo, N. Phys. Rev. B 2010, 82, 115427
29. Singh, D.; Murthy, J. Y.; Fisher, T. S. J. Appl. Phys. 2011, 110, 094312
30. Singh, D.; Murthy, J. Y.; Fisher, T. S. J. Appl. Phys. 2011, 110, 044317
31. Dingle, R. B. Proc. R. Soc. A 1950, 201, 545
32. Xu, X.; Pereira, L. F. C.; Wang, Y.; Wu, J.; Zhang, K.; Zhao, X.; Bae, S.; Tinh Bui, C.; Xie, R.; Thong, J. T. L.; Hong, B. H.; Loh, K. P.; Donadio, D.; Li, B.; Özyilmaz, B. Nat. Commun. 2014, 5, 3689
33. Seol, J. H.; Jo, I.; Moore, A. L.; Lindsay, L.; Aitken, Z. H.; Pettes, M. T.; Li, X.; Yao, Z.; Huang, R.; Broido, D.; Mingo, N.; Ruoff, R. S.; Shi, L. Science 2010, 328, 213
34. Chen, S.; Moore, A. L.; Cai, W.; Suk, J. W.; An, J.; Mishra, C.; Amos, C.; Magnuson, C. W.; Kang, J.; Shi, L.; Ruoff, R. S. ACS Nano 2011, 5, 321
35. Nika, D.; Ghosh, S.; Pokatilov, E.; Balandin, A. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 203103
36. Lepri, S.; Livi, R.; Politi, A. Phys. Rep. 2003, 377, 1
37. Yang, L.; Grassberger, P.; Hu, B. Phys. Rev. E 2006, 74, 062101
38. Dhar, A. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 5882
39. Mu, X.; Wu, X.; Zhang, T.; Go, D. B.; Luo, T. Sci. Rep. 2014, 4, 3909
40. Basile, G.; Bernardin, C.; Olla, S. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 204303
41. Chen, S.; Wu, Q.; Mishra, C.; Kang, J.; Zhang, H.; Cho, K.; Balandin, A. A.; Ruoff, R. S. Nat. Mater. 2012, 11, 203
42. Pereira, L. F. C.; Donadio, D. Phys. Rev. B 2013, 87, 125424
43. Ma, F.; Zheng, H. B.; Sun, Y. J.; Yang, D.; Xu, K. W.; Chu, P. K. Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 111904
44. Alofi, A.; Srivastava, G. P. Phys. Rev. B 2013, 87, 115421
45. Li, X.; Maute, K.; Dunn, M. L.; Yang, R. Phys. Rev. B 2010, 81, 245318
46. Kim, J. Y.; Lee, J.-H.; Grossman, J. C. ACS Nano 2012, 6, 9050
47. Pei, Q.-X.; Sha, Z.-D.; Zhang, Y.-W. Carbon 2011, 49, 4752
48. Barbarino, G.; Melis, C.; Colombo, L. Carbon 2014, 80, 167
49. Donadio, D.; Galli, G. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 195901
50. Li, D.; Wu, Y.; Kim, P.; Shi, L.; Yang, P.; Majumdar, A. Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 2934
51. Boukhvalov, D. W.; Katsnelson, M. I. J. Phys.: Condens. Matter 2009, 21, 344205
52. Singh, A. K.; Yakobson, B. I. Nano Lett. 2009, 9, 1540
53. Sessi, P.; Guest, J. R.; Bode, M.; Guisinger, N. P. Nano Lett. 2009, 9, 4343 pMID: 19883050