納米材料制備及物性測(cè)量的虛擬過(guò)程工程初探

編號(hào)：NMJS06382

篇名：納米材料制備及物性測(cè)量的虛擬過(guò)程工程初探

作者：侯超峰 ;高國(guó)賢 ;徐驥

關(guān)鍵詞： 納米材料 生長(zhǎng)制備 熱力學(xué)性質(zhì) 虛擬過(guò)程工程 計(jì)算機(jī)仿真

機(jī)構(gòu)： 中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所,北京100190

摘要： 分子模擬方法和高性能計(jì)算的進(jìn)展為材料領(lǐng)域的虛擬過(guò)程工程提供了可能，即可以從微觀層面以可視化和在線交互的方式復(fù)現(xiàn)并虛擬操控一些納米材料的完整制備過(guò)程并全面測(cè)量其機(jī)械和熱力學(xué)性質(zhì)。本文以晶硅氣相化學(xué)沉積過(guò)程和硅納米線導(dǎo)熱系數(shù)的預(yù)測(cè)為例，探討并初步展示了這種可能性。文章表明：通過(guò)單獨(dú)調(diào)控反應(yīng)、擴(kuò)散兩種主要控制機(jī)制可以揭示它們的競(jìng)爭(zhēng)協(xié)調(diào)對(duì)所制備的晶體結(jié)構(gòu)與形貌的影響，為其定向調(diào)控提供指導(dǎo)與依據(jù)；通過(guò)大規(guī)模的原子模擬，可以直接獲得微米以上尺度的硅、碳等材料的機(jī)械和熱力學(xué)性質(zhì)，克服有限尺寸效應(yīng)。材料虛擬過(guò)程工程的最終實(shí)現(xiàn)將為其構(gòu)效關(guān)系的機(jī)理研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)與制備調(diào)控提供強(qiáng)有力手段。