低維納米材料熱輸運性能的分子動力學模擬

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性能
1.2.1 晶格振動和聲子
1.2.2 晶格熱導率
1.3 低維納米材料的熱輸運模擬
1.3.1 熱輸運模擬方法
1.3.2 低維納米材料熱輸運的MD模擬
2 MD模擬及熱導率計算方法
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 運動方程的數值積分
2.2 MD模擬基本流程
2.3 相互作用勢函數
2.3.1 兩體勢
2.3.2 多體勢
2.3.3 機器學習勢
2.4 MD模擬計算熱導率方法
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EMD模擬方法的應用發(fā)展
3.1 EMD模擬計算有限體系熱導率的新應用
3.1.1 模擬方法及設置
3.1.2 模擬細節(jié)
3.1.3 模擬結果與討論
3.2 有限體系下來自EMD和NEMD 等效的熱導率模擬
3.2.1 模型與理論方法
3.2.2 勢函數訓練
3.2.3 模擬結果與討論
3.3 本章小結
4 晶界、超晶格和具有范德華相互作用復雜結構的傳熱機理分析
4.1 石墨烯/h-BN異質結構界面的熱輸運性能
4.1.1 石墨烯/h-BN晶界模型
4.1.2 NEMD模擬設置及細節(jié)
4.1.3 光譜分解和量子修正
4.1.4 界面Kapitza熱導
4.1.5 熱整流效果
4.2 石墨烯晶界超晶格相干熱輸運性能的研究
4.2.1 晶體相場模型
4.2.2 模擬方法及細節(jié)
4.2.3 HNEMD方法的驗證
4.2.4 相干和非相干聲子輸運
4.2.5 沿著晶界方向的聲子相干輸運
4.3 C60封裝CNTs熱輸運性能的研究
4.3.1 SWCNT和納米豌豆模型
4.3.2 MD模擬細節(jié)