金属学报

作者：崔洋, 李寿航, 应韬, 鲍华, 曾小勤

单位：1.上海交通大学 材料科学与工程学院 上海 200240；2.上海交通大学 上海交大密西根学院 上海 200240

关键词：第一性原理,纯金属,电导率,热导率,

基金：国家自然科学基金项目(51601111);上海市科委科研计划项目(18511109302);装备预研航天科技联合基金项目;内蒙古自治区重大专项项目(ZDZX2016022)

基于第一性原理提出了一种纯金属热导率的高效计算方法。引入常弛豫时间近似，应用密度泛函理论(DFT)与最大局域化Wannier函数(MLWFs)方法求解金属材料的电子热导率，简化了电子热导率的计算流程；在计算声子热导率时，将Birch-Murnaghan状态方程与Debye模型引入Slack方程，提高了声子热导率的计算效率。采用本方法计算了Al、Mg、Zn 3种材料在300~700 K温度范围内的电导率和热导率，计算值与实测值吻合良好，验证了计算方法的准确性。结果表明，材料的电子和声子的结构是影响热导率的关键因素，在金属材料的导热过程中，电子始终发挥着主要的输运作用，并且随着温度的升高，电子热导率占总热导率的比率也逐渐上升。

来源：2021年第3期

《金属学报》期刊编辑部

查看金属学报杂志2021年第3期