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,人們制備出了一種類似石墨烯的材料,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,那么它將無疑引領(lǐng)熱電材料的相關(guān)研究進(jìn)入一個嶄新的階段。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)性能兩個問題。首先,采用了分子動力學(xué)的模擬方法研究其力學(xué)性能。進(jìn)行單軸拉伸實驗,用幾種勢函數(shù)對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)行計算、比較和分析。然后,主要使用EDIP勢函數(shù)計算寬度尺寸的變化對兩種

2、手性的硅烯納米帶的楊氏模量的影響。同時,也對硅烯納米帶中的鍵長和鍵角的變化以及拉伸模擬實驗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)律和機理。對本文第二個問題的研究,主要采用非平衡態(tài)分子動力學(xué)對扶手椅型和鋸齒型硅烯納米帶的熱傳導(dǎo)率進(jìn)行模擬計算,用熱傳導(dǎo)率公式計算出熱傳導(dǎo)率,從而討論其寬度尺寸和手性對硅烯納米帶的熱傳導(dǎo)率的影響,然后進(jìn)一步計算硅烯納米帶熱傳遞時的聲子態(tài)密度(PDOS),用聲子態(tài)密度圖來分析硅