發(fā)布時間：2022-01-15 18:15

　　任何的非平面連接,材料連接處的材料失配都能導(dǎo)致材料局部或整體性質(zhì)的改變.本文以縱向拉開的碳納米管（CNT）為研究對象,采用非平衡態(tài)分子動力學(xué)（NEMD）的模擬方法,通過改變CNT縱向拉開的劇烈程度,即CNT向石墨烯納米帶（GNR）過渡轉(zhuǎn)變的開角大小,研究其力學(xué)穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)性質(zhì)的變化.結(jié)果表明,CNT到GNR的過渡越劇烈,連接處的開角越大,其局部熱導(dǎo)率越高,單位長度的熱阻越小;對于不同管徑的CNT來說,連接處的最大開角恒定不變,為16.3°. 

【文章來源】：原子與分子物理學(xué)報. 2020,37(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

三個區(qū)域內(nèi)的歸一化聲子態(tài)密度

其中S為垂直于輸運(yùn)方向的截面積. 在NEMD模擬中,選取時間步長為1 fs,溫度設(shè)定為300 K,采用velocity-Verlet積分方法[27]. 首先在NVT系綜下模擬800 ps,使得整個體系結(jié)構(gòu)的溫度達(dá)到300 K,接著在NVE下繼續(xù)弛豫200 ps;然后對結(jié)構(gòu)兩端進(jìn)行熱裕,4 ns后待結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的溫度梯度分布,繼續(xù)模擬6 ns來采集溫度與熱流的數(shù)據(jù).3 結(jié)果與分析

我們從一個極大角和一個較小角分別逐次減小和增大角度進(jìn)行夾逼,以此來找尋臨界角度. 圖2顯示了在一個極大開角(21.3°)的情況下,開角遠(yuǎn)大于臨界角,過渡結(jié)構(gòu)中C-C鍵斷裂,原子逸散,這樣的結(jié)構(gòu)顯然不是一種穩(wěn)定的過渡結(jié)構(gòu).在接下來更加細(xì)致的找尋中,我們通過對每個結(jié)構(gòu)進(jìn)行NEMD模擬后的能量變化來判斷其結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定. 在NEMD模擬中,我們輸出了每個角度下的總能,勢能和動能.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]石墨烯和六方氮化硼納米片的幾何結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、磁性及邊緣特性研究[J]. 楊明宇,張勃,張旭,周鐵戈.  原子與分子物理學(xué)報. 2018(04)
[2]應(yīng)力對石墨烯熱輸運(yùn)性質(zhì)影響的分子動力學(xué)模擬[J]. 蘭生,高新昀,李焜,原永濱.  原子與分子物理學(xué)報. 2017(05)
[3]Cu-Co雙金屬團(tuán)簇結(jié)構(gòu)演化及其性質(zhì)的分子動力學(xué)模擬[J]. 孫凌濤,石東平.  原子與分子物理學(xué)報. 2015(04)



本文編號：3591092