硅/锗纳米复合材料热导率的平衡分子动力学模拟

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作者：scidown 发布时间：2021-05-30 15:46:05 文章标题：

硅/锗纳米复合材料热导率的平衡分子动力学模拟( Equilibrium molecular dynamics simulations for the thermal conductivity of Si/Ge nanocomposites )

文章作者：

X Li R Yang Theoretical or Mathematical/ germanium molecular dynamics method nanocomposites particle size silicon thermal conductivity/ equilibrium molecular dynamics simulation thermal conductivity nanocomposite energy conversion thermal management particle inclusion size phonon wave interference particle scattering effect particle size Si-Ge/ A6670 Nonelectronic thermal conduction and heat-pulse propagation in nonmetallic solids A6185 Modelling and computer simulation of solid structure/ SiGe/bin Ge/bin Si/bin

文章简述：

纳米复合材料在能量转换和热管理中发挥着越来越重要的作用，人们已经用各种方法来研究它的导热性能。但当颗粒夹杂物的尺寸在几纳米量级时，由于声子波干扰和颗粒散射效应的同时存在，现有的宏观和细观分析方法无法用于预测纳米复合材料的热导率。本研究探索了平衡分子动力学(EMD)研究Si/Ge纳米复合材料的导热性能。我们发现，当包含多个纳米颗粒时，可以用EMD来研究纳米复合材料的导热系数，以避免模拟畴尺寸的人为影响。然后我们计算了不同体积比和粒径的Si/Ge纳米复合材料在300K下的导热系数。结果表明：在一定的体积比下,Si/Ge纳米复合材料的导热系数随粒径的减小先减小后增大。热导率的降低是由于表面体积比高时声子散射增加所致。当粒径进一步减小时，由于声子波干扰效应，导热系数恢复。还研究了颗粒形状对Si/Ge纳米复合材料导热性能的影响。

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