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Ankita Katre

• We have developed simple and short ranged models for simulation of thermal conductivity in nanomaterials for thermoelectric applications. A force constant model has been developed initially for calculating thermal properties in Si-Ge alloys. Through this model, we have demonstrated the possibility of short ranged models for correctly determining thermal properties of complex nanostructures. We have also done ab initio study of thermal conductivity in Zn-Chalcogenides which are known to show an interesting change in their thermal conductivity trend from bulk to nanoscale. We have developed a detailed understanding of this behaviour in terms of different phonon contributions in these materials. Furthermore, to calculate thermal conductivity at large length scales for Si nanostructures, we have developed a tight binding model for Si. The model predicts Si bulk thermal conductivity in good agreement with experiment and shows transferability to other structures of Si.
• Zur Bestimmung der thermischen Eigenschaften von Si-Ge Legierungen haben wir zunächst ein kurzreichweitiges Kraftkonstantenmodell entwickelt. Anhand dieses Modells konnten wir zeigen, dass kurzreichweitige Potentiale zur Berechnung thermischer Eigenschaften von komplexen Nanostrukturen verwendet werden können. Desweiteren haben wir mit Hilfe von ab initio Rechnungen das Verhalten der thermischen Leitfähigkeit in Zn-Chalkogeniden untersucht. Diese zeigen ein interessantes Verhalten in Abhängigkeit von der Nanostruktur. In diesem Zusammenhang haben wir ein detailliertes Verständnis in Bezug auf die verschiedenen Phononenbeiträge in diesen Materialien entwickelt. Um die thermische Leitfähigkeit von großskaligen Si-Nanostrukturen zu berechnen, haben wir ein tight-binding Modell entwickelt, welches die thermische Leitfähigkeit von Si in der Diamantstruktur in guter Übereinstimmung mit Experimenten reproduziert. Außerdem zeigt es eine gute Übertragbarkeit auf andere Si-Strukturen.