納米薄膜導(dǎo)熱系數(shù)的分子動(dòng)力學(xué)模擬.pdf

1、本文闡述了材料微型化的進(jìn)程，結(jié)合應(yīng)用實(shí)例介紹了熱電制冷原理，對(duì)微尺度傳熱的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分類(lèi)和概括。討論了分子動(dòng)力學(xué)模擬方法的基本原理和詳細(xì)步驟，對(duì)各種分子動(dòng)力學(xué)模擬方法的分類(lèi)和運(yùn)用場(chǎng)合進(jìn)行了說(shuō)明，建立了導(dǎo)熱系數(shù)的分子動(dòng)力學(xué)模擬模型。在此基礎(chǔ)上，以納米薄膜模型為研究對(duì)象，通過(guò)非平衡態(tài)分子動(dòng)力學(xué)模擬，分析了截面大小、勢(shì)能截?cái)喟霃?、邊界條件等參數(shù)對(duì)模擬結(jié)果的影響。使用非平衡態(tài)分子動(dòng)力學(xué)模擬方法得到了理想氬晶體納米薄膜及含缺陷氬晶體納米薄膜的

2、法向和面向?qū)嵯禂?shù)。模擬結(jié)果表明：體系平均溫度T<,a>和摻雜濃度對(duì)法向?qū)嵯禂?shù)存在顯著的影響。在同一摻雜濃度下，隨體系T<,a>的升高，法向?qū)嵯禂?shù)下降。較低溫度下，隨摻雜濃度升高，法向?qū)嵯禂?shù)下降，但在較高溫度T<,a>(60k，40k)下，摻雜濃度對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)影響很小，此時(shí)，聲子間的U散射是納米薄膜熱阻產(chǎn)生的主要原因。比較氬晶體納米薄膜中不同摻雜時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)大小，發(fā)現(xiàn)同樣摻雜濃度條件下，摻空穴時(shí)材料導(dǎo)熱系數(shù)比摻氪時(shí)低，說(shuō)明摻雜時(shí)由于晶