Competing bonding and anharmonicity control piezoelectricity and thermal transport in janus BrSbX monolayers.
Аннотация
We show how competing bonding strength and lattice anharmonicity govern piezoelectricity and thermal transport in Janus 1T-BrSbX monolayers (X = S, Se, Te). Using density-functional theory and density-functional perturbation theory, combined with machine-learning-accelerated third-order force constants and Boltzmann transport calculations, we map composition property relationships within a single symmetry family. A bonding analysis (COHP) reveals a monotonic reduction in Sb-X covalency from S → Te, which tracks the piezoelectric stress response e 11 and yields in-plane strain coefficients d 11 = 41.0, 22.1, 6.3 pm V-1 for BrSbS, BrSbSe, and BrSbTe, respectively. In thermal transport, longitudinal-acoustic group velocities decrease from ∼3.41 to <2.78 km s-1 (S → Te), but mode-averaged Grüneisen parameters diminish more strongly, so phonon lifetimes dominate the trend: κ L(300 K) = 5.94, 9.39, 12.32 W m-1 K-1 for S, Se, and Te, respectively. All monolayers are mechanically and dynamically stable. Together, these results establish a practical design rule: strengthening directional Sb-X covalency enhances d 11, while reduced anharmonicity raises κ L; the chalcogen thus provides a clean chemical knob to balance electromechanical coupling against heat transport in 2D Janus pnictogen chalcogenides.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.