石墨烯納米帶的熱輸運(yùn)性能研究

編號(hào)：CYYJ04279

篇名：石墨烯納米帶的熱輸運(yùn)性能研究

作者：劉遠(yuǎn)超 徐一帆 邵鈳 蔣旭浩 李耑

關(guān)鍵詞： 石墨烯納米帶 熱輸運(yùn) 缺陷 溫度 分子動(dòng)力學(xué)模擬

機(jī)構(gòu)： 北京石油化工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院

摘要： 基于分子動(dòng)力學(xué)模擬方法,研究了本征石墨烯納米帶的尺寸效應(yīng)以及存在空位、N摻雜、B摻雜缺陷時(shí),溫度、缺陷濃度和不同缺陷類型對(duì)石墨烯納米帶熱輸運(yùn)性能的綜合影響,深入研究了石墨烯納米帶的聲子熱輸運(yùn)機(jī)理。結(jié)果表明:本征石墨烯納米帶的熱導(dǎo)率在400K時(shí)為107.0W/(m·K),且均隨長度和寬度的增加而增加。當(dāng)缺陷和溫度混合效應(yīng)存在時(shí),由于聲子散射和高頻聲子的激發(fā),使熱導(dǎo)率均會(huì)隨濃度和溫度的增加而下降。同時(shí),不同缺陷類型在同一溫度下,空位缺陷在低濃度時(shí)對(duì)熱導(dǎo)率影響較大,但在高濃度時(shí)摻雜缺陷影響顯著。其中N摻雜的影響強(qiáng)于B摻雜,這是由于不同原子的質(zhì)量不同造成的。研究結(jié)果有助于調(diào)控石墨烯熱輸運(yùn)特性,可為微納電子器件的高效散熱提供理論指導(dǎo)。