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声子散射通道对CaO和CaS异常热导率的影响
被引量：
1
1
作者
孟晋
李楠
+2 位作者
董鹏
马龙宣
杨昊京宸
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2022年第5期525-529,共5页
为了揭示室温下氧化钙的导热系数低于硫化钙这一反常现象的物理机制,利用结合声子玻尔兹曼输运方程和第一原理计算方法系统研究了CaM的热导率.结果表明:CaM中热导率顺序为CaS>CaO>CaSe>CaTe,CaS热导率在声子频率高于2 THz后显...
为了揭示室温下氧化钙的导热系数低于硫化钙这一反常现象的物理机制,利用结合声子玻尔兹曼输运方程和第一原理计算方法系统研究了CaM的热导率.结果表明:CaM中热导率顺序为CaS>CaO>CaSe>CaTe,CaS热导率在声子频率高于2 THz后显著增加,最终成为4种化合物中热导率最高的材料;声子寿命是CaM热导率变化的主控因素,三声子散射相空间的变化趋势与声子寿命一致,这与声子的纵向光学支与横向光学支劈裂直接相关.因此,声子散射通道的数量决定了CaM的声子寿命,也是CaO热导率低于CaS这一反常现象的物理本质.
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关键词
晶格热导率
第一性原理
玻尔兹曼
传输
方程
声
子
寿命
声
子
散射通道
热输运
氧化钙
硫化钙
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职称材料
氮化硼纳米管热输运性能的分子动力学模拟
被引量：
3
2
作者
高宇飞
孟庆元
+2 位作者
张璐
刘甲秋
荆宇航
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2012年第5期1077-1084,共8页
采用基于声子散射理论的Boltzmann-Peierls声子传输方程(BTE)和非平衡态分子动力学模拟(NEMD)方法研究了氮化硼纳米管(BNNT)的热输运性能.分析了BNNT的热力耦合效应,通过BTE与NEMD两种方法相结合,分析了温度和长度对BNNT热输运性能的影...
采用基于声子散射理论的Boltzmann-Peierls声子传输方程(BTE)和非平衡态分子动力学模拟(NEMD)方法研究了氮化硼纳米管(BNNT)的热输运性能.分析了BNNT的热力耦合效应,通过BTE与NEMD两种方法相结合,分析了温度和长度对BNNT热输运性能的影响,并应用量子修正扩大了NEMD的研究范围.结果表明:随着拉伸或压缩应变的增加,BNNT热输运性能均呈降低的趋势.通过计算声子态密度(PDOS)在理论上分析了以上结果,发现在拉伸状态下,声子模式的变化是决定BNNT热输运性能变化的主要因素;在压缩状态下,热导率变化是由于模型发生明显的屈曲变形引起的.在低温段,BNNT的热输运性能受量子效应影响最初有一个线性增加的过程,当温度超过一定值时,其开始显著地降低;当BNNT长度小于120nm时,随着长度的增加,其弹道性能逐渐减弱,但仍主要体现为弹道特征,其热导率(κ)与长度(L)基本满足κ∝Lα这一关系.
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关键词
氮化硼纳米管
热输运性能
boltzmann-peierls声子传输方程
非平衡态分
子
动力学模拟
声
子
态密度
量
子
修正
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职称材料
固体微/纳米尺度传热理论研究进展
被引量：
6
3
作者
吕曜
宋青林
夏善红
《物理学进展》
CSCD
北大核心
2004年第4期424-435,共12页
随着半导体技术的飞速发展,器件的尺寸已进入到微/纳米尺度。由于量子效应、表面及界面效应,使得微尺度下的热物性与宏观尺度下有了明显的区别。人们针对微观传热领域的特点,发展了声子玻尔兹曼传输方程、分子动力学等方法,取得了一...
随着半导体技术的飞速发展,器件的尺寸已进入到微/纳米尺度。由于量子效应、表面及界面效应,使得微尺度下的热物性与宏观尺度下有了明显的区别。人们针对微观传热领域的特点,发展了声子玻尔兹曼传输方程、分子动力学等方法,取得了一定的成果,但仍存在不少问题。一些基础概念问题,特别是非平衡态下的局域温度的定义,有待澄清。本文主要回顾近年来微/纳米尺度传热在理论和数值模拟方面的进展,以及目前所面临的挑战和问题。
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关键词
声
子
非平衡态
纳米尺度
传输
方程
固体
分
子
动力学
微尺度
热物性
界面效应
量
子
效应
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职称材料
题名
声子散射通道对CaO和CaS异常热导率的影响
被引量：
1
1
作者
孟晋
李楠
董鹏
马龙宣
杨昊京宸
机构
沈阳工业大学建筑与土木工程学院
出处
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2022年第5期525-529,共5页
基金
辽宁省教育厅科学研究项目(LQGD2020008)
沈阳工业大学青年教师培育基金项目(200005720).
文摘
为了揭示室温下氧化钙的导热系数低于硫化钙这一反常现象的物理机制,利用结合声子玻尔兹曼输运方程和第一原理计算方法系统研究了CaM的热导率.结果表明:CaM中热导率顺序为CaS>CaO>CaSe>CaTe,CaS热导率在声子频率高于2 THz后显著增加,最终成为4种化合物中热导率最高的材料;声子寿命是CaM热导率变化的主控因素,三声子散射相空间的变化趋势与声子寿命一致,这与声子的纵向光学支与横向光学支劈裂直接相关.因此,声子散射通道的数量决定了CaM的声子寿命,也是CaO热导率低于CaS这一反常现象的物理本质.
关键词
晶格热导率
第一性原理
玻尔兹曼
传输
方程
声
子
寿命
声
子
散射通道
热输运
氧化钙
硫化钙
Keywords
lattice thermal conductivity
first-principle
Boltzmann transport equation
phonon lifetime
phonon scattering channel
thermal transport
calcium oxide
calcium sulfide
分类号
TB131 [理学—应用物理]
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职称材料
题名
氮化硼纳米管热输运性能的分子动力学模拟
被引量：
3
2
作者
高宇飞
孟庆元
张璐
刘甲秋
荆宇航
机构
哈尔滨工业大学航天学院
中国医科大学
哈尔滨玻璃钢研究院
出处
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2012年第5期1077-1084,共8页
基金
国家自然科学基金(10772062)资助项目~~
文摘
采用基于声子散射理论的Boltzmann-Peierls声子传输方程(BTE)和非平衡态分子动力学模拟(NEMD)方法研究了氮化硼纳米管(BNNT)的热输运性能.分析了BNNT的热力耦合效应,通过BTE与NEMD两种方法相结合,分析了温度和长度对BNNT热输运性能的影响,并应用量子修正扩大了NEMD的研究范围.结果表明:随着拉伸或压缩应变的增加,BNNT热输运性能均呈降低的趋势.通过计算声子态密度(PDOS)在理论上分析了以上结果,发现在拉伸状态下,声子模式的变化是决定BNNT热输运性能变化的主要因素;在压缩状态下,热导率变化是由于模型发生明显的屈曲变形引起的.在低温段,BNNT的热输运性能受量子效应影响最初有一个线性增加的过程,当温度超过一定值时,其开始显著地降低;当BNNT长度小于120nm时,随着长度的增加,其弹道性能逐渐减弱,但仍主要体现为弹道特征,其热导率(κ)与长度(L)基本满足κ∝Lα这一关系.
关键词
氮化硼纳米管
热输运性能
boltzmann-peierls声子传输方程
非平衡态分
子
动力学模拟
声
子
态密度
量
子
修正
Keywords
Boron nitride nanotubes
Thermal transport property
Phonon
boltzmann-peierls
transport equation
Non-equilibrium molecular dynamics simulation
Phonon density of state
Quantum correction
分类号
TB383.1 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
固体微/纳米尺度传热理论研究进展
被引量：
6
3
作者
吕曜
宋青林
夏善红
机构
中国科学院电子学研究所传感器技术国家重点实验室
出处
《物理学进展》
CSCD
北大核心
2004年第4期424-435,共12页
基金
国家973项目资助(G1999033102)
文摘
随着半导体技术的飞速发展,器件的尺寸已进入到微/纳米尺度。由于量子效应、表面及界面效应,使得微尺度下的热物性与宏观尺度下有了明显的区别。人们针对微观传热领域的特点,发展了声子玻尔兹曼传输方程、分子动力学等方法,取得了一定的成果,但仍存在不少问题。一些基础概念问题,特别是非平衡态下的局域温度的定义,有待澄清。本文主要回顾近年来微/纳米尺度传热在理论和数值模拟方面的进展,以及目前所面临的挑战和问题。
关键词
声
子
非平衡态
纳米尺度
传输
方程
固体
分
子
动力学
微尺度
热物性
界面效应
量
子
效应
Keywords
microscale/nanoscale
thermal conductivity
phonon Boltzmann transport equation (BTE)
Molecular Dynamics(MD)
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
声子散射通道对CaO和CaS异常热导率的影响
孟晋
李楠
董鹏
马龙宣
杨昊京宸
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
氮化硼纳米管热输运性能的分子动力学模拟
高宇飞
孟庆元
张璐
刘甲秋
荆宇航
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2012
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
固体微/纳米尺度传热理论研究进展
吕曜
宋青林
夏善红
《物理学进展》
CSCD
北大核心
2004
6
在线阅读
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职称材料
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