石墨烯纳米结构的弹道热阻研究  

Studies on Ballistic Thermal Resistance of Graphene Nanostructures

作　　者：姚文俊[1] 曹炳阳[1] 

机构地区：[1]清华大学航天航空学院,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084

出　　处：《工程热物理学报》2016年第2期405-408,共4页Journal of Engineering Thermophysics

基　　金：国家自然科学基金(No.51322603,No.51136001,No.51356001,No.51321002);教育部新世纪优秀人才支持计划;清华信息科学与技术国家实验室资助项目

摘　　要：本文基于非平衡分子动力学模拟方法研究了带有纳米尺寸约束结构的石墨烯的热阻特性。模拟结果表明,能量在穿过尺寸远小于声子平均自由程的约束通道时会产生量级为10~7~10~8K/W的弹道热阻,该热阻与导热条件无关,但具有明显的尺度相关性,与约束通道宽度成倒数关系。此外,推导了二维材料的弹道热阻模型,该模型与模拟结果符合很好。The thermal resistance of graphene with nanoscale constriction is investigated using non-equihbrium molecular dynamics simulation.The results show that when energy passing through the nanoscale constriction,much smaller than phonon mean free path of graphene in size,a ballistic thermal resistance on the order of 10~7~10~8 K/W is introduced.It is also found that the thermal resistance is independent of the heat-conduction condition and inversely proportional to the width of the constriction.What＇s more,we develop a theoretical model for ballistic thermal resistance of two-dimensional systems.

关 键 词：石墨烯 弹道热阻 分子动力学模拟 

分 类 号：TK121[动力工程及工程热物理—工程热物理]