編號：NMJS05409
篇名：基于量子修正的石墨烯納米帶熱導(dǎo)率分子動力學(xué)表征方法
作者：鄭伯昱； 董慧龍； 陳非凡；
關(guān)鍵詞：石墨烯納米帶； 熱導(dǎo)率； 量子修正； 分子動力學(xué)模擬；
機(jī)構(gòu)： 清華大學(xué)精密儀器系,精密測試技術(shù)及儀器國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；
摘要： 本文提出了基于量子修正的非平衡態(tài)分子動力學(xué)模型,可用于石墨烯納米帶熱導(dǎo)率的表征.利用該模型對不同溫度下,不同手性及寬度的石墨烯納米帶熱導(dǎo)率進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn):相較于經(jīng)典分子動力學(xué)模型給出的熱導(dǎo)率隨溫度升高而單調(diào)下降的結(jié)論,在低于Debye溫度的情況下,量子修正模型的計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)了反常現(xiàn)象.本文研究還發(fā)現(xiàn),石墨烯納米帶的熱導(dǎo)率呈現(xiàn)出明顯的邊緣效應(yīng)及尺度效應(yīng):鋸齒型石墨烯納米帶的熱導(dǎo)率明顯高于扶手椅型石墨烯納米帶;全溫段的熱導(dǎo)率及熱導(dǎo)率在低溫段隨溫度變化的斜率均隨寬度的增加而增大.最后,文章用Boltzmann聲子散射理論對低溫段的溫度效應(yīng)及尺度效應(yīng)進(jìn)行了闡釋,其理論分析結(jié)果說明文章所建模型適合在全溫段范圍內(nèi)對不同寬度和不同手性的熱導(dǎo)率進(jìn)行精確計(jì)算,可為石墨烯納米帶在傳熱散熱領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論計(jì)算和分析依據(jù).
