Объект исследования – твердые растворы на основе моносилицида кобальта. Цель работы – исследование решеточной теплопроводности в твердых растворах на основе CoSi с замещением на более тяжелые атомы Rh, Sn. В настоящей работе исследуется моносилицид кобальта – и его твердые растворы. Данные материалы являются перспективными термоэлектриками, так как обладают высоким термоэлектрическим фактором мощности и механической прочностью. Для повышения их термоэлектрической эффективности требуется снизить теплопроводность решетки данных материалов, используя зарекомендовавший себя метод твердых растворов. Данная работа посвящена теоретическому исследованию такой возможности. С помощью ab initio расчетов показано, что теплопроводность решетки при комнатной температуре в RhSi составила 4.9 Вт/(м К), а в RhSn 2.5 Вт/(м К), что значительно ниже чем в чистом CoSi (10.8 Вт/(м К)). В твердых растворах CoSi-RhSi теплопроводность за счет рассеяния на атомах замещения может быть снижена более чем в 3 раза по сравнению с чистым CoSi. В твёрдых растворах RhSi-RhSn – теплопроводность также может быть снижена более чем в 3 раза по сравнению с чистым кристаллом RhSi. Расчеты производились с использованием прикладной программы Quantum Espresso.

The object of the study is solid solutions based on cobalt monosilicide. The aim of the work is to investigate the lattice thermal conductivity in solid  solutions based on CoSi with substitution for heavier Rh and Sn atoms. The present study focuses on cobalt monosilicide and its solid solutions, that are promising thermoelectrics due to their high thermoelectric power factor and mechanical strength. To increase their thermoelectric efficiency, it is necessary to reduce the lattice thermal conductivity of these materials by using the proven method of solid solutions. This work is devoted to the theoretical investigation of this possibility. Ab initio calculations have shown that at room temperature, the lattice thermal conductivity in RhSi is 4.9 W/(m K), and in RhSn it is 2.5 W/(m K), which is significantly lower than in pure CoSi (10.8 W/(m K). In CoSi-RhSi solid solutions, the thermal conductivity can be reduced by more than 3 times compared to pure CoSi due to scattering on substitution atoms. In RhSi-RhSn solid solutions, the thermal conductivity can also be reduced by more than 3 times compared to pure RhSi crystal. The calculations were performed using the Quantum Espresso software package.