j9九游会

报告问题：IV族二维系统声子热传导以及应力调控
报 告 人： 匡友弟 博士 （香港理工大学）
报告时间： 2016年5月26日（周四）13:30
报告所在： 延伸校区应用数学和力学所东聚会室
主理部分：上海市应用数学和力学研究所
报告摘要：IV族二维单层纳米质料及其多层在工程热治理、复合质料热传导增强以及热电转换等方面具有极高的应用价值。。然而其热特征的微纳实验测试仍具挑战性。。因此，，理论表征其热传导特征和明确响应机制；；；；明确拓扑结构依赖的二维热传导纪律；；；；以及怎样调控热导率来开拓它们的应用空间，，具有主要的理论意义和应用价值，，也是物理力学研究的基本要求。。因此，，基于我们刷新的第一性原理晶格动力学要领，，系统研究了单层石墨烯（C）、多层石墨烯、体相石墨、单层硅（Si）、单层锗（Ge）和单层锡（Sn）系统中的声子热传导行为，，重点包括： 1）标准效应；；；；2) 温度效应；；；；3）应力效应；；；；4）应力与标准耦合效应；；；；5）随着层数的增添，，当从二维单层石墨烯过渡到三维体相石墨，，热传导行为的维度效应。。
基于此系统研究，，我们获得如下主要结论：1）关于单层石墨烯、三层石墨烯和石墨，，盘算热导率与目今实验测试值吻合的相当好，，批注刷新的预测要领的准确性，，可以作为低维度系统热导率预测的强有力工具。。2）单层石墨烯面外声学声子自由程抵达～8 cm（对应于本征热导率，，300 K），，是其热导率具有强标准效应的泉源。。随着层数的增添到无限层（即石墨），，面内热导率标准效应逐渐降低到～8 μm；；；；而由于晶格面愚昧的影响，，单层硅、单层锗和单层锡的热导率标准效应可以忽略。。3）在三声子理论框架下，，张应力导致这些单层系统本征热导率随着标准增添而发散；；；；而关于多层石墨烯和石墨，，他们的本征热导率在张应力作用下收敛；；；；应力增添导致他们的热导率保存峰值，，机制在于应力依赖的热容和声子寿命间的竞争。。4）对张应力作用下的单层系统，，增添温度增强了三声子散射，，但其本征热导率仍然发散。。应力与标准耦合导致热导率峰值效应。。5）我们也研究了单层和双层氮化硼系统的热传导特征，，发明和石墨烯基系统相似的热传导行为，，进一步批注晰晶格拓扑结构的影响。。此系统研究增进了我们对二维热传导问题的明确；；；；关于怎样接纳标准和应力来调控二维系统的热导率也提供了洞见。。