侯泉文
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曹炳阳
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过增元
工程热物理学报
采用非平衡分子动力学方法研究了室温下(5,5)碳纳米管的热导率.当管长从6 nm增加到4 μm时,其热导率从30 W/(m.K)增加为1000 W/(m.K).当碳纳米管长度小于40 nm时,热导率与长度呈线性关系,此时导热处于弹道输运阶段.随着管长的增加,热导率和长度成幂指数关系,但幂指数逐渐减小并趋向于O,表明声子从以弹道输运为主向以扩散输运为主的机制转变.
关键词:
碳纳米管
,
热导率
,
弹道输运
,
分子动力学模拟
侯泉文
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曹炳阳
,
过增元
工程热物理学报
本文利用分子动力学模拟研究了双壁碳纳米管中的热驱动现象,当双壁碳纳米管的内管存在温差而产生热流时,外管总是沿着内管的热流方向运动.当内管温度梯度为几K/nm时,外管每个碳原子所受的热驱动力在3.5 fN到16fN之间.根据热质理论,声子气的运动会对物质原子骨架产生作用力,它就是热流产生的热驱动力,这定性解释了热驱动现象的物理机制.此外,基于声子理论分析了热驱动机理,指出驱动力大小与热流成正比.
关键词:
热驱动
,
分子动力学模拟
,
碳纳米管
,
热质理论
