低維納米材料熱輸運(yùn)性能的分子動(dòng)力學(xué)模擬

1 緒論
1.1 低維納米材料及其優(yōu)異性能
1.2 低維納米材料的熱輸運(yùn)性能
1.2.1 晶格振動(dòng)和聲子
1.2.2 晶格熱導(dǎo)率
1.3 低維納米材料的熱輸運(yùn)模擬
1.3.1 熱輸運(yùn)模擬方法
1.3.2 低維納米材料熱輸運(yùn)的MD模擬
2 MD模擬及熱導(dǎo)率計(jì)算方法
2.1 MD模擬基本理論
2.1.1 初始化
2.1.2 邊界條件
2.1.3 系綜理論
2.1.4 運(yùn)動(dòng)方程的數(shù)值積分
2.2 MD模擬基本流程
2.3 相互作用勢(shì)函數(shù)
2.3.1 兩體勢(shì)
2.3.2 多體勢(shì)
2.3.3 機(jī)器學(xué)習(xí)勢(shì)
2.4 MD模擬計(jì)算熱導(dǎo)率方法
2.4.1 EMD模擬方法
2.4.2 NEMD模擬方法
2.4.3 HNEMD模擬方法
2.5 基于GPU加速的高效MD模擬程序
3 熱輸運(yùn)EMD模擬方法的應(yīng)用發(fā)展
3.1 EMD模擬計(jì)算有限體系熱導(dǎo)率的新應(yīng)用
3.1.1 模擬方法及設(shè)置
3.1.2 模擬細(xì)節(jié)
3.1.3 模擬結(jié)果與討論
3.2 有限體系下來自EMD和NEMD 等效的熱導(dǎo)率模擬
3.2.1 模型與理論方法
3.2.2 勢(shì)函數(shù)訓(xùn)練
3.2.3 模擬結(jié)果與討論
3.3 本章小結(jié)
4 晶界、超晶格和具有范德華相互作用復(fù)雜結(jié)構(gòu)的傳熱機(jī)理分析
4.1 石墨烯/h-BN異質(zhì)結(jié)構(gòu)界面的熱輸運(yùn)性能
4.1.1 石墨烯/h-BN晶界模型
4.1.2 NEMD模擬設(shè)置及細(xì)節(jié)
4.1.3 光譜分解和量子修正
4.1.4 界面Kapitza熱導(dǎo)
4.1.5 熱整流效果
4.2 石墨烯晶界超晶格相干熱輸運(yùn)性能的研究
4.2.1 晶體相場(chǎng)模型
4.2.2 模擬方法及細(xì)節(jié)
4.2.3 HNEMD方法的驗(yàn)證
4.2.4 相干和非相干聲子輸運(yùn)
4.2.5 沿著晶界方向的聲子相干輸運(yùn)
4.3 C60封裝CNTs熱輸運(yùn)性能的研究
4.3.1 SWCNT和納米豌豆模型
4.3.2 MD模擬細(xì)節(jié)