Modeling of thermodynamic properties of silicon carbide polytypes

В работе рассматриваются термодинамические свойства популярных 3C, 2H, 4H, 6H, 15R, 6О политипов беспримесных монокристаллов карбида кремния. Используя классическое молекулярное моделирование одноосного сжатия и приближение адиабатической динамики решетки с граничными условиями Борна — Кармана и топологическое представление, мы исследуем механизмы теплопроводности, которые отличают различные политипы SiC с точки зрения классической физики и химии. Исследование также выявляет наиболее перспективные политипы для термокондуктометрических применений на основе их термодинамического поведения. Методом молекулярно-динамического моделирования были определены ключевые макроскопические параметры (P, V, T) в момент начала разрушения кристалла. Благодаря своей исключительной термической стабильности, высокой механической прочности и стойкости к воздействию экстремальных сред SiC широко признан материалом-кандидатом для создания термокондуктометрических сенсоров и детекторов теплового потока. Эти свойства делают его хорошо подходящим для высокотемпературной диагностики, применения в аэрокосмической отрасли, контроля промышленных процессов и передовых сенсорных технологий в экстремальных условиях. Результаты этого сравнительного теоретического анализа предоставляют ценную информацию для экспериментаторов, инженеров и технологов, а также для теоретиков, разрабатывающих вычислительные методы для исследований полупроводниковых материалов.