編號：CYYJ03306
篇名：類石墨烯氮化碳結構(C3N)熱傳導機理研究
作者：任國梁 申開波 劉永佳 劉英光
關鍵詞： 碳基二維材料 類石墨烯結構 聲子輸運 局域化
機構： 上海交通大學化學化工學院、材料科學與工程學院、分析測試中心 華北電力大學能源動力與機械工程學院
摘要： 類石墨烯氮化碳結構(C3N)作為一種全新的碳基二維半導體材料,由于其優(yōu)異的機械和電子性能引起了研究者們的廣泛關注,不同結構C3N的熱輸運和聲子輸運機制還待進一步研究.本文構造了4種不同結構的C3N,采用非平衡分子動力學與晶格動力學方法對不同結構的C3N的熱傳導機理進行了研究.研究結果表明:1)在4種結構中M3熱導率最高,M1次之,M4熱導率最低;2)不同結構的C3N的熱導率具有明顯的尺寸效應和溫度效應.當樣本長度較短時,聲子主要以彈道輸運的方式進行傳輸;當樣本長度增大,擴散輸運占主導地位;隨著溫度的升高,Umklapp散射在熱輸運中占據(jù)主導地位,使得熱導率與溫度具有1/T的依賴性.3)與M3相比,M1和M4結構中都存在更大的聲子帶隙,色散曲線進一步軟化,低頻和高頻聲子同時出現(xiàn)了局域化的特征,對熱導率產(chǎn)生了顯著的抑制作用.本文為更好地設計熱管理材料提供了思路.
