本文關(guān)鍵詞： 石墨炔納米帶 分子動(dòng)力學(xué) 空位缺陷 熱導(dǎo)率　出處：《物理學(xué)報(bào)》2017年13期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：空位缺陷石墨炔比完整石墨炔更貼近實(shí)際材料,而空位缺陷的多樣性可導(dǎo)致更豐富的導(dǎo)熱特性,因此模擬各種空位缺陷對熱導(dǎo)率的影響顯得尤為重要.采用非平衡分子動(dòng)力學(xué)方法,通過在納米帶長度方向上施加周期性邊界條件,基于AIREBO(adaptive intermolecular reactive empirical bond order)勢函數(shù)描述碳-碳原子間的相互作用,模擬了300 K時(shí)單層石墨炔納米帶乙炔鏈上單空位缺陷和雙空位缺陷以及苯環(huán)上單空位缺陷對其熱導(dǎo)率的影響,利用Fourier定律計(jì)算熱導(dǎo)率.模擬結(jié)果表明,對于幾十納米尺度范圍內(nèi)的石墨炔納米帶熱導(dǎo)率,1)由于聲子的散射集中和聲子倒逆過程增強(qiáng),與完美無缺陷的石墨炔納米帶相比,空位缺陷會(huì)導(dǎo)致石墨炔納米帶熱導(dǎo)率的下降;2)由于聲子態(tài)密度匹配程度高低的不同,相比于乙炔鏈上的空位缺陷,苯環(huán)的空位缺陷對石墨炔納米帶熱導(dǎo)率影響更大,乙炔鏈上空位缺陷數(shù)量對石墨炔納米帶熱導(dǎo)率的影響明顯;3)由于尺寸效應(yīng)問題,隨著長度增加,石墨炔納米帶熱導(dǎo)率會(huì)相應(yīng)增大.本文的研究可為在一定尺度下進(jìn)行石墨炔納米帶熱導(dǎo)率的調(diào)控問題提供參考.
[Abstract]:The vacancy defect graphite acetylene is closer to the actual material than the complete graphite acetylene, and the diversity of the vacancy defect can lead to more abundant thermal conductivity. Therefore, it is very important to simulate the effect of various vacancy defects on thermal conductivity. By applying periodic boundary conditions in the length direction of nanobelts, the method of nonequilibrium molecular dynamics is used. Based on the AIREBO(adaptive intermolecular reactive empirical bond order function to describe the interaction between carbon and carbon atoms, the effects of single vacancy defect and double vacancy defect on the thermal conductivity of acetylene chain in single layer graphite nanoribbons at 300K were simulated. Fourier's law is used to calculate the thermal conductivity. The simulation results show that the thermal conductivity of graphene nanobelts in the range of dozens of nanometers is enhanced by phonon scattering concentration and phonon inversion process, which is compared with that of perfect graphene nanoribbons. Vacancy defects will lead to the decrease of thermal conductivity of graphite nanobelts. (2) compared with the vacancy defects in acetylene chain, the vacancy defects of benzene ring have more influence on the thermal conductivity of graphite nanobelts due to the difference of the matching degree of phonon density. The effect of the number of vacancy defects in acetylene chain on the thermal conductivity of graphite nanobelts is obvious. The thermal conductivity of graphite nanobelts will increase accordingly. The study in this paper can provide a reference for controlling the thermal conductivity of graphene nanoribbons on a certain scale.
【作者單位】： 福州大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院;
【基金】：福建省自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):2015J01194) 國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):61174117)資助的課題~~
【分類號(hào)】：O551.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1512034