硅烯納米結(jié)構(gòu)的力學(xué)及熱傳導(dǎo)性能的分子模擬研究.pdf

1、近年來(lái),人們制備出了一種類(lèi)似石墨烯的材料,即硅烯納米結(jié)構(gòu)材料。如果這種材料具有比單純石墨烯更加優(yōu)越的力學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)性能,那么它將無(wú)疑引領(lǐng)熱電材料的相關(guān)研究進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。在本文中主要就是研究硅烯納米結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和熱傳導(dǎo)性能兩個(gè)問(wèn)題。首先,采用了分子動(dòng)力學(xué)的模擬方法研究其力學(xué)性能。進(jìn)行單軸拉伸實(shí)驗(yàn),用幾種勢(shì)函數(shù)對(duì)扶手椅型和鋸齒型兩種手性的硅烯納米帶的楊氏模量進(jìn)行計(jì)算、比較和分析。然后,主要使用EDIP勢(shì)函數(shù)計(jì)算寬度尺寸的變化對(duì)兩種

2、手性的硅烯納米帶的楊氏模量的影響。同時(shí),也對(duì)硅烯納米帶中的鍵長(zhǎng)和鍵角的變化以及拉伸模擬實(shí)驗(yàn)中最后的硅烯納米帶的斷裂和滑移現(xiàn)象進(jìn)行觀察和分析,從而得到這種模擬現(xiàn)象的規(guī)律和機(jī)理。對(duì)本文第二個(gè)問(wèn)題的研究,主要采用非平衡態(tài)分子動(dòng)力學(xué)對(duì)扶手椅型和鋸齒型硅烯納米帶的熱傳導(dǎo)率進(jìn)行模擬計(jì)算,用熱傳導(dǎo)率公式計(jì)算出熱傳導(dǎo)率,從而討論其寬度尺寸和手性對(duì)硅烯納米帶的熱傳導(dǎo)率的影響,然后進(jìn)一步計(jì)算硅烯納米帶熱傳遞時(shí)的聲子態(tài)密度(PDOS),用聲子態(tài)密度圖來(lái)分析硅