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基于分子动力学对超晶格结构界面热阻的模拟研究

张兴丽 , 孙兆伟

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.4.002

利用非平衡分子动力学方法对Si/Ge超品格结构的界面热阻进行模拟.模拟结果表明最靠近高温热浴的界面热阻控制整个结构的热传导性能,并且超品格结构的周期长度以及温度等因素也会对界面热阻产生不同影响.随着周期长度的增大,界面热阻越来越小,超晶格结构的导热能力增强.受声子非弹性散射机制的影响,界面热阻随温度的升高也逐渐减小.

关键词: 分子动力学 , 超晶格 , 界面热阻

空位缺陷对单晶硅薄膜热导率影响的分子动力学模拟研究

张兴丽 , 孙兆伟

材料导报

采用非平衡分子动力学(NEME)方法及Tersoff势能函数模拟了微尺度下空位结构缺陷对单晶硅薄膜热导率的影响.结果表明,硅薄膜的热导率随空位浓度的增加而明显减小.当温度为300～700K时,随着温度的升高,空位浓度对热导率的影响以及同一空位浓度下温度对热导率的影响都逐渐减弱.

关键词: 空位 , 硅薄膜 , 分子动力学 , 热导率

单晶锗薄膜热导率的分子动力学模拟

张兴丽 , 孙兆伟 , 孔宪仁 , 吴国强

稀有金属材料与工程

采用非平衡分子动力学(NEMD)方法研究平均温度为400 K,厚度d=2.8288～11.315 nm的单晶锗薄膜法向的热导率.模拟结果表明,单晶锗薄膜热导率随薄膜厚度的增加以接近线性的规律增加,其数值明显低于同等温度下体态锗的试验值.当薄膜厚度一定时,单晶锗薄膜的热导率随温度增加变化幅度很小,与同体态锗热导率随温度的变化规律相比表现出明显的尺寸效应.

关键词: 热导率 , 分子动力学 , 单晶锗薄膜 , 尺寸效应

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