Вплив просторових обмежень акустичних фононів на термодинамічні та термоелектричні властивості наноплівок гексагональної структури

Abstract

Дисертаційна робота присвячена теоретичному дослідженню трансформації станів гілок спектра акустичних фононів у плоских квазідвовимірних нанорозмірних кристалічних структурах гексагональної симетрії при зміні їхньої товщини та впливу цих змін на термодинамічні і термоелектричні властивості системи. У дисертаційній роботі запропоновано аналітичний підхід до опису дисперсії частот і групових швидкостей акустичних фононів у наноплівках, що дозволило встановити закономірності зміни їх характеристик залежно від геометричних параметрів структури. Розроблено методику дослідження спектра акустичних фононів та їх внеску у формування теплових і термодинамічних властивостей наноплівок, що дало змогу визначити роль окремих поляризацій у процесах теплообміну. Досліджено температурні залежності теплоємності, ентропії, вільної енергії, теплопровідності та термодифузії, а також встановлено їх залежність від товщини наноплівки. Отримано оцінки термоелектричної добротності наноплівок та обґрунтовано перспективність використання ультратонких структур як ефективних термоелектричних матеріалів. Результати роботи можуть бути застосовані при розробленні та оптимізації наноелектронних і термоелектричних пристроїв.