Understanding mechanisms of thermal expansion in complex oxide thin-films from first principles: Role of high-order phonon-strain anharmonicity

نویسندگان

چکیده

The thermal properties of materials are critically important to various technologies and increasingly the target design efforts. However, it is only relatively recent advances in first-principles computational techniques that have enabled researchers explore microscopic mechanisms properties, such as expansion. We use Gr\"{u}neisen theory expansion combination with density functional calculations quasiharmonic approximation uncover PbTiO$_3$ thin-films terms elastic vibrational contributions free energy. Surprisingly, we find although structural parameters evolve temperature if they dominated by linear elasticity, strongly anharmonic, large changes constants both misfit strain temperature. show a fortuitous near-cancellation between different types anharmonicity gives rise this behavior. Our results illustrate importance high-order phonon-strain determining temperature-dependent thin-films, highlight complex manner which expansion, intertwined.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

Pure phonon anharmonicity and the anomalous thermal expansion of silicon

D.S. Kim, ∗ O. Hellman, J. Herriman, H.L. Smith, J.Y.Y. Lin, N. Shulumba, J.L. Niedziela, C.W. Li, D.L. Abernathy, and B. Fultz California Institute of Technology, Department of Applied Physics and Materials Science, Pasadena, California 91125, USA Neutron Data Analysis and Visualization Division, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee 37831, USA California Institute of Technology,...

متن کامل

the analysis of the role of the speech acts theory in translating and dubbing hollywood films

از محوری ترین اثراتی که یک فیلم سینمایی ایجاد می کند دیالوگ هایی است که هنرپیش گان فیلم میگویند. به زعم یک فیلم ساز, یک شیوه متأثر نمودن مخاطب از اثر منظوره نیروی گفتارهای گوینده, مثل نیروی عاطفی, ترس آور, غم انگیز, هیجان انگیز و غیره, است. این مطالعه به بررسی این مسأله مبادرت کرده است که آیا نیروی فراگفتاری هنرپیش گان به مثابه ی اعمال گفتاری در پنج فیلم هالیوودی در نسخه های دوبله شده باز تولید...

15 صفحه اول

Phonon anharmonicity and negative thermal expansion in SnSe

UT-Battelle, LLC under Contract No. DE-AC0500OR22725 with the U.S. Department of Energy. The United States Government retains and the publisher, by accepting the article for publication, acknowledges that the United States Government retains a non-exclusive, paid-up, irrevocable, world-wide license to publish or reproduce the published form of this manuscript, or allow others to do so, for Unit...

متن کامل

First-principles modeling of strain in perovskite ferroelectric thin films

We review the role that first-principles calculations have played in understanding the effects of substrate-imposed misfit strain on epitaxially grown perovskite ferroelectric films. We do so by analyzing the case of BaTiO3, complementing our previous publications on this subject with unpublished data to help explain in detail how these calculations are done. We also review similar studies in t...

متن کامل

the role of russia in transmission of energy from central asia and caucuses to european union

پس ازفروپاشی شوروی،رشد منابع نفت و گاز، آسیای میانه و قفقاز را در یک بازی ژئوپلتیکی انرژی قرار داده است. با در نظر گرفتن این منابع هیدروکربنی، این منطقه به یک میدانجنگ و رقابت تجاری برای بازی های ژئوپلتیکی قدرت های بزرگ جهانی تبدیل شده است. روسیه منطقه را به عنوان حیات خلوت خود تلقی نموده و علاقمند به حفظ حضورش می باشد تا همانند گذشته گاز طبیعی را به وسیله خط لوله مرکزی دریافت و به عنوان یک واس...

15 صفحه اول

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ژورنال

عنوان ژورنال: Journal of Applied Physics

سال: 2021

ISSN: ['1089-7550', '0021-8979', '1520-8850']

DOI: https://doi.org/10.1063/5.0068321