發(fā)布時(shí)間：2021-12-29 19:47

　　最近,在實(shí)驗(yàn)上由單層二維材料制成的二維異質(zhì)結(jié)已引起人們的特別關(guān)注。石墨烯等二維材料既可通過(guò)強(qiáng)化學(xué)鍵作用,形成層內(nèi)二維異質(zhì)結(jié),也可由它們部分重疊,通過(guò)Van derWaals力形成層間二維異質(zhì)結(jié)。這種新型二維異質(zhì)結(jié)構(gòu),不同于傳統(tǒng)異質(zhì)結(jié),它為新器件設(shè)計(jì)、人工物性裁剪提供了一個(gè)理想的平臺(tái)。然而,隨著器件尺寸越來(lái)越小,其熱傳輸與熱耗散問(wèn)題制約了相關(guān)器件的發(fā)展和應(yīng)用。自然地,這種新型二維異質(zhì)結(jié)的界面結(jié)構(gòu)對(duì)器件裝置的熱傳輸與熱耗散的影響規(guī)律及其機(jī)制,引起了人們的極大關(guān)注。本論文中我們基于石墨烯等二維材料構(gòu)建了層內(nèi)二維異質(zhì)結(jié)和層間二維異質(zhì)結(jié)模型,利用非平衡分子動(dòng)力學(xué)的外加溫度梯度法,探索研究了二維異質(zhì)結(jié)的界面熱輸運(yùn)特性和物理機(jī)制,初步獲得一些有意義的結(jié)果。本論文的具體要點(diǎn)如下:1.介紹了納米材料熱輸運(yùn)的研究現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題,同時(shí)闡述了其應(yīng)用前景和研究意義。2.闡述了分子動(dòng)力學(xué)的發(fā)展歷程以及其基本原理和方法,并對(duì)計(jì)算模擬時(shí)的具體條件和要求做了簡(jiǎn)單介紹。3.構(gòu)建類石墨烯/石墨烯層內(nèi)二維異質(zhì)結(jié)模型,探索了異質(zhì)結(jié)的熱輸運(yùn)性質(zhì)與二維材料的原子質(zhì)量、原子間作用勢(shì)的依賴關(guān)系,獲得系列標(biāo)度關(guān)系,揭示了二維異質(zhì)結(jié)材... 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：49 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 異質(zhì)結(jié)構(gòu)分類及其研究現(xiàn)狀
    1.3 二維異質(zhì)結(jié)熱輸運(yùn)性質(zhì)
    1.4 主要研究的內(nèi)容
第2章 基本理論方法
    2.1 分子動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介
        2.1.1 基本概念和原理
        2.1.2 LAMMPS軟件
    2.2 熱傳導(dǎo)的分子動(dòng)力學(xué)模擬
        2.2.1 勢(shì)函數(shù)的選取
        2.2.2 邊界條件
        2.2.3 積分算法
        2.2.4 系綜簡(jiǎn)介
第3章 二維石墨烯與類石墨烯層內(nèi)異質(zhì)結(jié)的熱輸運(yùn)
    3.1 研究背景
    3.2 計(jì)算方法與模型
    3.3 層內(nèi)異質(zhì)結(jié)界面熱輸運(yùn)的標(biāo)度關(guān)系
    3.4 層內(nèi)異質(zhì)結(jié)器件設(shè)計(jì)與熱輸運(yùn)
        3.4.1 器件模擬一
        3.4.2 器件模擬二
    3.5 小結(jié)
第4章 二維石墨烯層間范德華異質(zhì)結(jié)的熱輸運(yùn)
    4.1 研究背景
    4.2 計(jì)算方法與模型
    4.3 耦合石墨烯異質(zhì)結(jié)中的溫度分布
    4.4 耦合石墨烯異質(zhì)結(jié)的界面熱阻
    4.5 層間異質(zhì)結(jié)的熱導(dǎo)率
    4.6 小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Thermal properties of two-dimensional materials[J]. 張剛,張永偉.  Chinese Physics B. 2017(03)
[2]經(jīng)典分子動(dòng)力學(xué)模擬的主要技術(shù)[J]. 樊康旗,賈建援.  微納電子技術(shù). 2005(03)



本文編號(hào)：3556765