Publication

Extreme Anharmonicity and Thermal Contraction of One-Dimensional Wires

2025

Résumé

Ultrathin nanowires could play a central role in next-generation downscaled electronics. Here, we explore some of the most promising candidates identified from previous high-throughput screening─CuC2, TaSe3, and AuSe2─to gain insight into the thermodynamic and anharmonic behaviors of nanowires that could be exfoliated from weakly bonded three-dimensional materials. We analyze thermal stability, linear thermal expansion, and anharmonic heat capacity using the stochastic self-consistent harmonic approximation. Notably, our work unveils exotic features common among all one-dimensional wires: a colossal record negative thermal expansion and very large deviations from the Dulong–Petit law due to strong anharmonicity.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/59c79c01-baf8-4146-b427-f35841e067f1

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Concepts associés (31)

Principe de grandes déviations

Le principe de grandes déviations, en théorie des probabilités, concerne le comportement asymptotique de queues de suite de loi de probabilités. Quelques premières idées de la théorie ont été données par Laplace et Cramér ; depuis, une définition formelle a été introduite en 1966 par Varadhan. La théorie des grandes déviations formalise les idées heuristiques de la concentration des mesures et généralise la notion de convergence en loi.

Écart type

thumb|Exemple de deux échantillons ayant la même moyenne (100) mais des écarts types différents illustrant l'écart type comme mesure de la dispersion autour de la moyenne. La population rouge a un écart type (SD = standard deviation) de 10 et la population bleue a un écart type de 50. En mathématiques, l’écart type (aussi orthographié écart-type) est une mesure de la dispersion des valeurs d'un échantillon statistique ou d'une distribution de probabilité.

Fonction de taux

En mathématiques et plus particulièrement en théorie des probabilités une fonction de taux est une fonction positive semi-continue inférieurement. Ces fonctions interviennent dans l'étude des grandes déviations et permettent de quantifier les probabilités d'évènements rares. Soit un espace topologique séparé et une fonction positive à valeurs dans la droite réelle achevée. On dit que est une fonction de taux si elle est semi-continue inférieurement, c'est-à-dire que : pour tout l'ensemble est fermé.

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