石墨烯中热波传递的分子动力学研究

• 作者: 姚文俊 曹炳阳
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 石墨烯 热波 弹道-扩散输运 分子动力学模拟
• 年，卷（期）: 2014,（25）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 2528-2536
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1007/s11434-014-0472-6

摘要

采用非平衡分子动力学模拟方法,通过向扶手椅型和锯齿型单层石墨烯施加持续时间为1 ps的局部热脉冲,研究了其瞬态导热规律和特性.模拟结果表明,热脉冲在石墨烯中激发出两道以不同速度传递的波,一道波具有宏观动量,传播速度等于声速,是系统受热膨胀形成的声波(第一声);另一道波无宏观动量,传播速度约为声速的1/√3,是晶格无规则振动形成的热波(第二声).热脉冲激发的声波是纵波,能量传递只有纵向分量,而热脉冲激发的热波是由面内横向晶格振动形成,只有横向能量分量.热量传递表现出的各向异性说明,在热脉冲传递过程中系统处于非平衡状态.另外,统计得到热脉冲能量传递距离与时间的关系约为<σ2>∝t1.80,说明热脉冲能量在石墨烯中是以弹道-扩散的方式传递的,弹道输运越强,热波现象越显著.热波波峰区域的能量传递为弹道输运,而在高温扩散区和热波衰减部分的能量传递则为扩散输运.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	曹炳阳		34	221	9.0	14.0
2	姚文俊		3	0	0.0	0.0