超薄氩膜热传导的分子动力学模拟-东南大学学报自然科学版.PDF

第 卷第 期 ３３ ３ 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ３３Ｎｏ３ 年 月 ２００３ ５ （ ） Ｍａｙ２００３ ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ  超薄氩膜热传导的分子动力学模拟 ， １ １２ １ 杨决宽 陈云飞 颜景平 １ （东南大学机械工程系，南京 ２１００９６） ２ （东南大学ＭＥＭＳ教育部重点实验室，南京 ２１００９６） 摘要：采用基于经典理论的平衡态分子动力学（ ）方法，在无量子化修正的条件下，计算了固 ＥＭＤ 态氩（ ）在低于其 温度（ ）下的导热系数 温度在 以上时，模拟结果和实验值吻合 Ａｒ Ｄｅｂｙｅ ９２Ｋ ． ２０Ｋ 较好，说明固态 的量子化效应对其热传导性能影响不大，温度低于 时，由于模拟区域对 Ａｒ ２０Ｋ 长波声子的裁剪作用使得模拟结果比实验值低 在此基础上，使用经典分子动力学基于三向、两 ． 向周期性边界条件的各向异性非平衡态薄膜模型，模拟了超薄 膜在 的导热系数，种模 Ａｒ ４０Ｋ ２ 型给出了具有相同变化趋势的薄膜热传导特性曲线，即：随着膜厚的增加，导热系数增大，且模拟 结果同模拟区域横截面大小无关 在相同条件下，种模型得到的氩膜导热系数相差 左右 ． ２ １０％ ． 关键词：导热系数；分子动力学；微尺度热传导；薄膜 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） ＴＫ１２４ Ａ １００１－０５０５２００３０３０３０３０４ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｙｎａｍｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆａｒｇｏｎｔｈｉｎｆｉｌｍ ， １ １２ １ ＹａｎｇＪｕｅｋｕａｎ ＣｈｅｎＹｕｎｆｅｉ ＹａｎＪｉｎｇｐｉｎｇ １ （ ， ， ， ） ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕ