Crystalline Polymers with Exceptionally Low Thermal Conductivity Studied using Molecular Dynamics
由于沿着主链的共价键的有效热传导，半结晶聚合物已经显示出与无定形本体聚合物相比具有大大增加的热导率。然而，聚合物的固有热导率的机制仍然在很大程度上未被探索的热传输已在相对较少的聚合物进行了研究。在这里，我们使用分子动力学模拟来研究热传递在聚苯乙烯，一种聚合物，可以合成的半结晶形式，使用溶液加工。我们发现，即使是完美的结晶聚苯乙烯具有非常低的热导率附近的非晶极限，由于非常强的非谐散射。我们的计算表明，这种散射足够强，以防止传播声子的形成，而热量则由非传播的，离域的振动模式（称为扩散子）携带。我们的研究结果表明，即使在结晶聚合物，可能是有用的有机热电实现固有的低热导率的机制。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall
Electric Transport of Nodal Line Semimetal in Single-Component Molecular Conductor
研究了声子散射对单组分分子导体[Pd（dddt）$_2$ ]电导率的影响（dddt = 5，6-二氢-1，4-二噻英-2，3-二硫醇盐），通过在具有狄拉克锥的二维模型中应用先前的计算[Phys. Rev. B { \bf 98}，161205（2018）]，其中由杂质散射引起的电输运表现出狄拉克锥和声子散射的显著相互作用，导致电导率随着温度的升高而达到最大值。导体显示出节线半金属，其中HOMO（最高占据分子轨道）和LUMO（最低占据分子轨道）的带交叉提供了位于费米能量附近的狄拉克点的环，随后是类似于二维狄拉克锥的态密度（DOS）。使用紧束缚（TB）模型[arXiv：2008.09277]，这是使用从最近的X射线衍射实验在压力下观察到的晶体结构，它表明，所获得的电导率合理地解释了异常行为[Pd（dddt）$_2$ ]表现出几乎温度无关的电阻率在有限的温度。本文论证了有限温度下声子散射对狄拉克电子电导率的重要作用。本文将电导率的理论计算结果与实验结果进行了比较。
2020-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular dynamics simulations of thermal conductivity and spectral phonon relaxation time in suspended and supported graphene
我们进行分子动力学（MD）模拟与声子谱分析，旨在了解二维（2D）的热输运悬浮和支持石墨烯。在平衡态分子动力学模拟的框架内，我们进行了光谱能量密度（SED）分析，以获得各个声子模式的寿命。然后计算每模对热导率的贡献，以获得300-650 K温度范围内的晶格热导率。与之前的研究相比，我们的研究结果表明，在室温下，在悬浮单层石墨烯（SLG）中，面外声学（或ZA）分支对热导率的贡献约为25-30%。当SLG置于非晶SiO2衬底上时，其热导率降低。这种减少是由于在所有的声子模式在基板的存在下的散射加强。其中，ZA模式受到的影响最大，其对热导率的贡献降低到15%左右。因此，热输运是占主导地位的面内声学声子模式的支持SLG。
2011-11-20 cond-mat.mes-hall
Anomalous strain effect on the thermal conductivity of borophene: a reactive molecular dynamics study
硼氢化钠，一个原子级薄，波纹状，晶体二维硼片，最近已经合成。我们通过反应分子动力学模拟研究了硼氢化物的力学性质和晶格热导率。我们在室温下沿面内方向进行了单轴拉伸应变模拟，发现沿锯齿形和扶手椅方向的二维弹性模量分别为188 N/m和403 N/m。这种各向异性是由于硼化物结构沿Z字形方向的屈曲引起的。我们还进行了非平衡分子动力学计算晶格热导率。我们预测室温晶格热导率$75.9 \pm 5.0$ W/m-K和$147 \pm 7.3$ W/m-K，分别，并估计有效声子平均自由程$16.7 \pm 1.7$ nm和$21.4 \pm 1.0$ nm的锯齿形和扶手椅方向。各向异性是由于低频声子的态密度的差异，具有较低的群速度，并可能缩短声子寿命沿Z字形方向。我们还观察到，当硼沿扶手椅方向应变时，沿该方向的热导率显著增加。同时，当样品沿Z字形方向应变时，沿该方向热导率的增加要小得多。对于沿扶手椅方向的8%的应变，热导率增加3.5倍（~ 250%），而对于沿Z字形方向的相同量的应变，热导率仅增加1.2倍（~ 20%）。我们的预测与最近的第一原理结果一致，在一小部分的计算成本。模拟应作为硼化物和相关二维材料的机械和热性能实验的指导。
2017-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superior thermal conductivity of poly (ethylene oxide) for solid-state electrolytes: a molecular dynamics study
固态锂离子电池（SSLIB）由于其更好的性能和安全性而被认为是新一代的储能装置。聚氧化乙烯（PEO）基材料成为固体电解质的最佳候选材料之一，而其导热性对电池内部的散热至关重要。本文采用分子动力学模拟研究了PEO的导热性能。通过提高有序度，取向结晶PEO的室温热导率高达60 W/m-K，比非晶结构的热导率（0.37 W/m-K）提高了两个数量级。有趣的是，有序结构的热导率显示出显着的逐步负温度依赖性，这是由于温度引起的形态变化。我们的研究提供了有用的见解的基本机制，管理PEO的热导率，但不妨碍离子传输，这可用于热管理和进一步优化的高性能SSLIB。
2018-11-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Direction dependent thermal conductivity of monolayer phosphorene: parameterization of Stillinger-Weber potential and molecular dynamics study
一个Stillinger-Weber原子间相互作用势参数化磷烯。它很好地再现了晶体结构，结合能和声子色散的第一性原理计算预测。磷烯的热导率进一步探讨了平衡分子动力学模拟采用的潜在参数的最佳设置。在室温下，沿锯齿形和扶手椅方向的本征热导率分别为约152.7和33.0 W/mK，具有大的各向异性比为5。磷烯的热导率具有显着的方向依赖性，与以前的报道一致，主要是由于晶格动力学计算揭示的声子群速度的强各向异性和声子寿命的弱各向异性。此外，Z字形和扶手椅方向的有效声子平均自由程分别为141.4和43.4nm。
2015-05-26 cond-mat.mes-hall
Enhanced thermal conductivity in percolating nanocomposites: a molecular dynamics investigation
在这项工作中，我们提出了一个分子动力学调查的热输运在二氧化硅-氮化镓纳米复合材料。发现晶体体积分数大于5%的热导率的令人惊讶的增强，这不能通过有效介质方法来预测，甚至不包括渗滤效应，该模型系统地导致有效热导率的低估。相反，如果假设有效体积分数比实际体积分数大两倍，则可以再现该行为，这转化为比通常更强的渗滤效应。这种情况可以理解为夹杂物之间的声子隧穿，增强了所有粒子的等取向。实际上，如果引入取向差，则热导率强烈降低。我们还表明，一个膨胀的纳米复合材料显然站在一个不同的位置比其他nanocomopsites，其中热传输是domimnated的界面散射，和参数，如界面密度发挥了重要作用，从我们的情况不同。
2018-10-19 cond-mat.mes-hall
Thermal Conductivity and Thermal Rectification in Graphene Nanoribbons: a Molecular Dynamics Study
我们已经使用分子动力学来计算对称和不对称的石墨烯纳米带（GNRs）的热导率的几个纳米的大小（高达~4 nm宽和~10 nm长）。对于对称纳米带，计算的热导率（例如，对于1.5 nm { \times } 5.7 nm锯齿形GNR，在400 K下约为2000 W/m-K）与石墨烯的实验测量值处于相似的数量级。我们研究了边缘手性的影响，发现锯齿形边缘的纳米带具有明显更大的热导率比扶手椅边缘的纳米带。对于不对称的纳米带，我们已经发现了显着的热整流。在我们研究的各种三角形GNR中，具有扶手椅底边和顶角为30°的GNR给出了最大的热整流。我们还研究了缺陷的影响，发现纳米带中的空位和边缘粗糙度可以显着降低热导率。然而，即使在存在边缘粗糙度的情况下，也观察到大量的热整流。
2010-08-07 cond-mat.mes-hall
Thermal conductivity of molybdenum disulfide nanotube from molecular dynamics simulations
单层二硫化钼（SLMoS 2）是一种具有本征带隙和高电子迁移率的半导体材料，由于其独特的电学、光学、力学和热学性质而受到人们的广泛关注。近年来，人们对SLMoS 2的导热性能进行了广泛的研究，但对二硫化钼纳米管（MoS 2NT）的研究较少。本文研究了温度、尺寸和应变对MoS 2NT热导率的综合影响。在锯齿形纳米管的热导率中发现了手征性相关的应变效应，其中声子群速度可以被应变显著降低。结果表明，在200 ~ 400 K范围内，热导率与温度呈~T-1关系，在10 ~ 320 nm范围内，热导率与长度呈~L \b{eta}关系。这项工作不仅提供了可行的策略来调节MoS 2NT的热导率，但也提供了有用的见解的基本机制，管理的热导率，这可用于在光学，电子和热电器件的低维材料的热管理。导论.
2019-06-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
A General Algorithm For Determining The Conductivity Zeros In Large Molecular Nanostructures: Applications To Rectangular Graphene Sheets
本研究提出一种基于逆图方法的通用算法，用于确定矩形石墨烯片等大分子纳米结构的电导率零点，揭示两类格林函数零点对应不同外无序响应的电导抵消特性，并探讨其潜在应用。
2025-05-20 cond-mat.mes-hall
Tuning Einstein Oscillator Frequencies of Cation Rattlers: A Molecular Dynamics Study of the Lattice Thermal Conductivity of CsPbBr$_3$
本研究利用大规模分子动力学结合机器学习势能模拟CsPbBr$_3$的超低热导率，揭示Cs阳离子作为阻尼爱因斯坦振子的热传输机制，并证明调节振子频率可进一步降低热导率。
2024-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal transport in two-dimensional C3N/C2N superlattices: A molecular dynamics approach
纳米结构超晶格由于其良好的物理性质和可操作性而成为研究的热点。他们的目标是为新的电子和热电设备找到有前途的材料。本文采用非平衡分子动力学方法研究了二维C3 N/C2 N超晶格的热导率。我们分析了超晶格的热导率对总长度、温度以及热浴间温差的依赖关系。在超晶格周期为5.2nm时，最小热导率和声子平均自由程分别为23.2W/m·K和24.7nm。结果表明，在一定的总长度下，随着周期的增加，界面数减少，总热阻减小，系统的有效导热系数增加。我们发现，在长界面（Lx>80 nm），高频和低频声子散射在界面上，而在短界面，存在波干涉，降低了热导率。这两种效应的结合，即，波的干涉和界面散射是超晶格中存在最小热导率的原因。
2021-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Thermal stability and Thermal conductivity of pillared black phosphorene hybrid nanostructures:A molecular dynamics Study
本研究构建了一种新型柱撑黑色磷烯杂化纳米结构（PBP），并通过平衡态分子动力学模拟（EMD）研究了其热稳定性和热导率。结果表明，纳米管的弯曲和原子的强烈热振动是导致PBP在有限温度下失效的原因。归一化HCACF和运行热导率（RTC）随关联时间的变化表明，热导率随温度的升高而显著降低，这是由声子谱分析得到的声子耦合和散射引起的.我们的研究结果表明，柱撑黑磷烯的热导率是相对较低的柱撑石墨烯，黑磷，黑磷纳米管，这可能是有前途的一些特定的低维纳米结构为基础的热和纳米电子器件的应用。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall
Thermal conductivity and thermal rectification of nanoporous graphene: A molecular dynamics simulation
使用非平衡分子动力学（NEMD）模拟，我们研究了所谓的纳米多孔石墨烯（NPG）片的热性质，该片以有序的方式包含一系列纳米孔，最近合成（Science 360（2018），199）。研究了热导率与样品尺寸、边缘手性和孔隙浓度的关系。我们的研究结果表明，NPG的热导率是约两个订单相比，原始石墨烯。因此，该片材可用作热电材料。此外，孔隙率浓度有助于我们调整导热率。此外，结果表明，由于弹道输运，热导率随着样品长度的增加而增加。另一方面，沿扶手椅方向的导热系数大于锯齿形方向。我们还研究了NPG和石墨烯界面的热性质。温度通过界面显著下降，导致热阻。热阻随热流方向的不同而变化，这种差异导致了较大的热整流系数，热流方向也不同。此外，为了从根本上研究这些物理量，我们还研究了声子态密度及其散射。
2019-06-11 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Superior effect of edge relative to basal plane functionalization of graphene in enhancing polymer-graphene nanocomposite thermal conductivity-A combined molecular dynamics and Greens functions study
为了实现聚合物石墨烯纳米复合材料的高热导率（k），通过有效的功能化方案实现石墨烯与其周围聚合物之间的有效热耦合是至关重要的。在这项工作中，我们证明了石墨烯纳米片（GNP）的边缘功能化可以使聚合物-石墨烯纳米复合材料的有效热导率相对于基面功能化有更大的提高。通过分子动力学模拟预测，对于35 wt.%，边缘情况下的有效热导率相对于基面结合高48石墨烯负载有10层厚的纳米片。这一独特的结果为实现高导热性聚合物材料开辟了有希望的新途径，这对于广泛的热管理技术至关重要。单层石墨烯中的热传输的各向异性导致与低的面外热导率（~10 W/mK）相比非常高的面内热导率（~2000 W/mK）。同样，在多层石墨烯纳米片（GNP）中，由于每对层之间的弱范德华键合，跨层的热导率甚至更低。边缘官能化将聚合物链耦合到石墨烯的高平面内热传导路径，从而导致高的整体高复合材料热导率。然而，基面官能化仅降低了聚合物与纳米片的表面石墨烯片之间的热阻，导致通过内层的热传导效率较低，从而导致基面方案优于边缘方案。本研究从根本上实现了实现高导热性聚合物复合材料的新途径。
2022-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Correcting force error-induced underestimation of lattice thermal conductivity in machine learning molecular dynamics
本文定量分析了机器学习势（NEP）中力拟合误差导致晶格热导率被低估的机制，并提出通过Langevin恒温器引入不同水平力噪声并外推至零力误差极限的修正方法，在多种材料宽温区取得与实验一致的结果。
2024-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermal conductivity of (010) (AlxGa1-x)2O3 epitaxial films utilizing indium-catalyzed molecular beam epitaxy
University of Virginia（弗吉尼亚大学）；National Laboratory of the Rockies（落基山国家实验室）
本研究利用铟催化分子束外延在beta-Ga2O3衬底上生长(010) (AlxGa1-x)2O3薄膜，通过抑制缺陷和相分离将热导率提升2倍，并揭示合金散射主导热输运及界面热导随Al组分变化的机制。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dissecting Exciton-Polariton Transport in Organic Molecular Crystals: Emerging Conductivity Assisted by Intermolecular Vibrational Coupling
本研究通过分子间振动耦合增强激子极子传输，揭示了光子介导电流对导电性和载流子迁移率的促进作用。
2025-05-28 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Thermal Conductivity of Nanotubes: Effects of Chirality and Isotope Impurity
采用非平衡分子动力学方法，利用精确势函数研究了单壁纳米管（SWNT）的热导率与手性和同位素杂质的关系。研究发现，与电子电导率相反，热导率对手性不敏感。然而，同位素杂质可以降低热导率高达60%，并改变温度依赖性行为。我们还研究了在不同温度下，不同半径的管的热导率对管长的依赖关系。
2006-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Transport in Twisted Bilayer Graphene: An Equilibrium Molecular Dynamics Study
扭曲双层石墨烯（tBLG）是两个石墨烯层以扭曲角放置在彼此的顶部，使其具有可调的热性能。在本文中，我们报告的热导率（$κ$），声子态密度，和比热容的tBLG与不同的扭转角在一定的温度范围内使用平衡分子动力学模拟的基础上的Green-Kubo方法的分析。模拟表明，堆叠和扭曲石墨烯层导致热导率降低，其中在室温附近最高的$κ$由具有3.89 $^{\circ}$的扭曲角的tBLG拥有，随后是16.43 $^{\circ}$和4.41 $^{\circ}$。我们还对模拟结果进行了量子修正，以显示低温下热导率增加的过程。
2022-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Wiedemann-Franz Law for Molecular Hopping Transport
Wiedemann-Franz（WF）定律是固态物理学中的一个基本结果，它与金属的导热性和导电性有关。它源自金属中能量转换的主要来源：准自由带电粒子的运动。在这里，一个等价的WF关系开发的分子系统中，载流子移动不作为自由粒子，而是跳跃之间的氧化还原位点。我们推导出一个简洁的分析之间的关系，在分子系统中的电子跳跃产生的电导率和热导率，并发现它们的比例表示在标准WF法律的线性温度依赖性被取代的线性依赖于与电子跳跃过程相关的核重组能。的分子WF关系的鲁棒性被证实通过检查的电导性质的一个范例分子结。这一结果开辟了一种新的方法来分析分子系统中的电导率，可能的应用程序推进分子技术的设计，从电导和/或热导中获得其功能。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall
Force and heat current formulas for many-body potentials in molecular dynamics simulation with applications to thermal conductivity calculations
我们推导了多体势如Tersoff势、Brenner势和Stillinger-Weber势的原子间力和热流的表达式，这些势广泛应用于共价键合材料的分子动力学模拟。虽然这些势具有多体性质，但遵循牛顿第三定律的成对力表达式可以在不涉及势的任何分区的情况下找到。基于该力公式，可以明确地定义适用于周期系统的应力。力的公式，然后可以用来推导热流公式使用自然电位分割。我们的热流公式被发现是相当于大多数的看似不同的热流公式在文献中使用，但偏离应力为基础的公式来自两体势。我们验证我们的配方数值上描述的Tersoff势，即三维硅和金刚石，二维石墨烯，和准一维碳纳米管的各种系统。在模拟中使用的细胞大小和时间的影响进行了检查。
2015-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Equilibrium Molecular Dynamics Study of Lattice Thermal Conductivity/Conductance of Au-SAM-Au Junctions
本文采用平衡态分子动力学模拟对Au-SAM（self-assembly monolayer）-Au结进行了模拟。SAM由烷二硫醇分子组成。计算了面外（z方向）热导率和面内（x和y方向）热导率。模拟研究了有限尺寸效应、金衬底厚度效应、温度效应、常压效应、分子链长效应和分子覆盖度效应对热导率/热导率的影响。计算了衬底中金原子和自组装膜中硫原子的振动功率谱，分析了这两部分的振动耦合。计算的Au-SAM-Au结的热导值在金属-非金属结的实验数据范围内。热导率的温度依赖性与实验观测结果有相似的趋势。结果表明，Au-SAM界面电阻主导了热能的跨结传输，而衬底是面内热能传输的主要介质。
2009-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Thermal properties of bended graphene nanoribbons from nonequilibrium molecular dynamics
采用非平衡分子动力学模拟研究了弯曲石墨烯纳米带的热性质。由于手征性和Kapitza电导的影响，弯曲GNRs的热导率与弯曲角度呈非单调关系。当允许恒定的热通量流动时，在内角处观察到急剧的温度跳变。根据这些跳跃的大小，我们计算了作为弯曲角度的函数的Kapitza电导。此外，还对弯折处的内圆角进行了修正，以改变弯折处的传热能力。推导了由各部分的热导率得到整个结构的热导率的公式，以指导GNR互连电路的设计。
2012-02-29 cond-mat.mes-hall
Thermal conductivity decomposition in two-dimensional materials: Application to graphene
二维材料具有不寻常的声子结构，由于存在弯曲（面外）模式。虽然分子动力学模拟已被广泛用于研究热输运在这样的材料，传统的形式主义处理声子动力学各向同性。在这里，我们将原子模拟中的微观热流分解为面内和面外分量，分别对应于面内和面外声子动力学。这种分解允许直接计算二维材料中相应的热导率分量。我们应用这种分解来研究悬浮石墨烯中的热传输，使用平衡和非平衡分子动力学模拟。我们表明，弯曲组件是负责约三分之二的总热导率在未应变的石墨烯，和声学弯曲组件是负责的对数发散的电导率时，施加足够大的拉伸应变。
2017-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
A Universal Gauge for Thermal Conductivity of Silicon Nanowires With Different Cross Sectional Geometries
利用分子动力学模拟研究了不同截面形状的硅纳米线的热导率。结果表明，导热系数随比表面积的增大而单调减小。更有趣的是，对于具有中等横截面积（大于20 nm^2）的硅纳米线，观察到热导率对SVR的简单通用线性依赖性，而与横截面几何形状无关。结果，在具有相同横截面积的不同形状的硅纳米线中，具有三角形截面的硅纳米线具有最低的热导率。本文的研究不仅为不同截面形状的导热系数提供了一种通用的测量方法，而且为通过几何形状调节导热系数提供了设计指导。
2011-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extremely High Thermal Conductivity of Aligned Polyacetylene Predicted using First-Principles-Informed United-Atom Force Field
聚合物的分子模拟依赖于精确的力场来描述原子间的相互作用。在这项工作中，我们使用第一性原理密度泛函理论（DFT）计算参数化的聚乙炔（PA），一个共轭聚合物的潜在的高热导率的联合原子力场。对DFT中不同的电子相关泛函进行了测试。明确描述了共轭聚合物主链中交替的单键和双键的键合相互作用，并分别对II类非谐函数进行了参数化。键角和二面角的相互作用也是非谐的，并对DFT能量表面参数化。利用所建立的力场进行分子动力学（MD）模拟，计算了PA单链和不同模拟畴长的PA晶体的热导率。结果表明，PA分子链和晶体的热导率都很高，且具有长度依赖性。在790 nm处，它们各自的热导率值为~480 Wm-1 K-1和~320 Wm-1 K-1，这相对高于聚乙烯（PE）的热导率，聚乙烯是迄今为止测量的最导热的聚合物纤维。
2020-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Quantitatively Analyzing Phonon Spectral Contribution of Thermal Conductivity Based on Non-Equilibrium Molecular Dynamics Simulation II: From Time Fourier Transform
从纳米尺度传热的角度来看，目前最有趣和最具挑战性的任务之一是定量分析固体材料中声子模式特定的输运性质，这在许多新兴和多样化的技术应用中起着至关重要的作用。在平衡态分子动力学模拟（EMD）的框架下，声子谱能量密度（SED）或等效的时域简正模分析（TDNMA）方法能够提供这些信息的时间并不长。然而，到目前为止，它还没有实现在非平衡分子动力学模拟（NEMD），另一个广泛使用的计算方法来计算热输运的材料除了EMD。本文提出了一种基于原子热流时间傅里叶变换的计算方法--频域直接分解法（FDDDM），用于分析NEMD模拟中频率相关热导率的贡献。用EMD模拟的TDDMA方法对Lennard-Jones（LJ）Ar和Stillinger-Weber（SW）Si的FDDDM结果进行了比较。两种情况下，发现类似的趋势，这证实了我们的FDDDM方法的有效性。由于NEMD的固有性质和无需温度假设的理论公式，FDDDM可以直接用于研究尺寸和温度效应。此外，FDDDM的独特优势之前，以前的方法（如SED和TDNMA）是，它可以直接用于表征声子频率依赖的无序系统，如非晶材料的热导率。FDDDM方法也可以是一个很好的候选人，用于了解声子的行为，从而为设计高效的结构，先进的热管理提供了有用的指导。
2015-11-09 cond-mat.mes-hall
Thermal conductivity of mass-graded graphene flakes
本文采用非平衡分子动力学模拟研究了质量梯度石墨烯片的热传导。研究发现，质量梯度石墨烯片在热传导过程中没有表现出热整流效应。研究了导热系数与热流密度和质量梯度的关系，证实了结果的普遍性，并讨论了导致热整流效应消失的机理。
2011-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
New Materials, New Functionalities: Molecular Beam Epitaxy of Ultra-High Conductivity Oxides
Western Michigan University（西密歇根大学）；University of Delaware（特拉华大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Rutgers, The State University of New Jersey（新泽西州立罗格斯大学）
本文综述了利用分子束外延（MBE）技术制备超高电导率氧化物薄膜的方法，探讨了其在全氧化物微电子学、自旋电子学及量子技术中的关键应用与发展前景。
2025-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced Thermal Conductivity in Nanofluids Under the Action of Oscillating Force Fields
用非平衡分子动力学模拟计算了纳米颗粒胶体悬浮液在外力场作用下的导热系数。对于在射频和微波范围内的驱动力，我们表明，纳米流体的热导率可以大大提高，而没有团簇形成。
2008-01-24 cond-mat.mes-hall
Thermal conductivity of benzothieno-benzothiophene derivatives at the nanoscale
我们通过扫描热显微镜研究了[1]苯并噻吩并[3，2-b][1]苯并噻吩（BTBT）和2，7-二辛基[1]苯并噻吩并[3，2-b][1]苯并噻吩（C8-BTBT-C8）的纳米级热导率。我们证明了沿层间方向的面外热导率是显著的，与C8-BTBT-C8（0.25 +/-0.13 W m-1 K-1）相比，BTBT（0.63 +/-0.12 W m-1 K-1）更大。这些结果得到了在相应分子晶体上进行的分子动力学计算（接近平衡分子动力学方法）的支持。计算指出沿3个结晶方向的显著热导率（类3D）值，其中结晶方向之间的各向异性因子对于BTBT低于1.8并且对于C8-BTBT-C8低于2.8，与这些材料的以二维特征为特征的电荷传输性质形成强烈对比。与实验一致，与C8-BTBT-C8相比，计算在BTBT中产生更大的值（分别为0.6-1.3 W m-1 K-1对0.3-0.7 W m-1 K-1）。纳米热阻的弱厚度依赖性与一个简单的分析模型是一致的。
2021-02-10 cond-mat.mes-hall
Thermal conductivity of deformed carbon nanotubes
利用非平衡分子动力学方法研究了四种变形碳纳米管的热导率。研究表明，不同的形变对碳纳米管的热性能有不同的影响。对于弯曲的碳纳米管，热导率与弯曲角度无关。然而，热导率随着XY变形而轻微增加，并且随着Z变形而迅速减小。在碳纳米管断裂前，导热系数不随螺旋比的变化而变化，但在临界螺旋比后，导热系数急剧下降。
2011-10-22 cond-mat.mes-hall
Thermal Conductivity of Nanotubes Revisited: Effects of Chirality, Isotope Impurity, Tube Length, and Temperature
采用非平衡分子动力学方法，结合精确势函数，研究了单壁纳米管（SWNT）的热导率与手性、同位素杂质、管长和温度的关系。研究发现，与电子电导率相反，热导率对手性不敏感。然而，同位素杂质可以降低热导率高达60%，并改变温度依赖性行为。我们还发现，在不同的温度下，不同半径的纳米管的热导率的管长依赖性是不同的。
2005-11-02 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Transport and Helfand moments in the Lennard-Jones fluid. II. Thermal Conductivity
用Helfand矩法计算了Lennard-Jones流体在三相点附近的导热系数。本文推导了具有周期边界条件的分子动力学的热传导Helfand矩。热导率由具有此Helfand矩的广义爱因斯坦关系给出。我们用这种新的方法计算导热系数，并将其与我们自己的标准Green-Kubo方法获得的值进行比较。该协议非常好。
2007-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Layer and size dependence of thermal conductivity in multilayer graphene nanoribbons
采用非平衡分子动力学方法（NEMD）研究发现，多层石墨烯纳米带的热导率随着层数的增加而单调下降，这种现象可以归因于面外声子模的声子共振效应。发现热导率的降低与层的尺寸成正比，这是由声子共振的增加引起的。我们的结果与最近的实验在几层石墨烯的热导率的尺寸演化一致。
2011-03-30 cond-mat.mes-hall
Heat transport in carbon nanotubes: Length dependence of phononic conductivity from the Boltzmann transport equation and molecular dynamics
在这篇文章中，我们解决单壁碳纳米管（CNT）的晶格热输运的玻尔兹曼输运方程（BTE）和经典的分子动力学（MD）模拟的框架内的三声子散射率的量子力学计算。根据一致的选择的经验，现实的原子相互作用势，我们比较管的长度依赖的晶格热导率（TC）在室温下确定从BTE的迭代解和从非平衡MD（NEMD）的方法。在短管的极限中发现了类似的趋势，其中在长度为$L\lesssim 1\,\rm{μm}$的CNT中普遍存在的弹道热传输的广泛制度被独立地证实。在长管的限制，BTE的方法表明，饱和TC与管的长度，而直接NEMD模拟管延伸到$L=10\,\rm{μm}$被证明是不足以解决的问题，是否完全扩散的热传输制度和TC的内在价值存在的碳纳米管。注意到声学声子的寿命在于饱和的TC与管的长度，根据BTE框架的心脏，我们补充声学声子的寿命的量子力学预测与声子模式的分析框架中的平衡MD（EMD）。一个正常模式分析（NMA），重点是长波长的声学模式证实了BTE预测，在长管限制的碳纳米管中的热传输是由纵向和扭转声子的低衰减率。
2020-04-01 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
How Does Folding Modulate Thermal Conductivity of Graphene
我们使用分子动力学模拟和非平衡格林函数方法研究了折叠石墨烯纳米带的热输运。研究发现，通过折叠和改变层间耦合，可以调控石墨烯纳米带的热导率。透射率分析表明，褶皱对低频声子的散射是导致热导率降低的主要原因。我们的研究结果表明，折叠可以利用在石墨烯和其他二维材料的热输运性质的调制。
2012-07-02 cond-mat.mes-hall
Thermal conductivity of epitaxial graphene nanoribbons on SiC: effect of substrate
采用非平衡分子动力学方法研究了SiC衬底对外延石墨烯纳米带热导率的影响。结果表明，在热输运过程中，基底与单层GNRs之间存在强相互作用，大大降低了热导率。双层GNR的第二GNR层中，悬浮GNR的热导率特性被很好地保留，其与底层结构具有弱的范德华相互作用。发现面外声子模对由底层结构引起的第二GNR层的热导率变化起关键作用。
2012-02-04 cond-mat.mes-hall
Effect of base-pair sequence on B-DNA thermal conductivity
采用经典的分子动力学（MD）模拟方法对双链（ds）B-DNA的热导率进行了系统的研究。改变碱基对对双链DNA的热导率的影响，需要在分子水平上进行研究。因此，在这项工作中，首先分析了四个序列，即poly（A），poly（G），poly（CG）和poly（AT）。首先，在300 K下，这些序列的长度在4-40个碱基对（bp）之间变化，并计算相应的热导率（$\mathrmκ$）。其次，在100 - 400 K之间的温度依赖的热导率在50 K的步骤中在28 bp长度获得。本文采用Müller-Plathe逆非平衡分子动力学（RNEMD）方法，通过设定温度梯度，得到了所有导热系数。此外，基于AT和CG序列的混合序列，即$\mathrm{A(CG)_{n}T}$（n=3-7）、$\mathrm{ACGC(AT)_{m}GCGT}$（m=0-5）和$\mathrm{ACGC(AT)_{n}AGCGT}$（n=1-4）可以是更好的热电性的假设，研究了这些序列。1-三维晶格被认为在较长的长度上具有发散的热导率，这违反了傅立叶定律。这些都遵循幂律，其中$\mathrm{κ\propto\ L^β}$。在较长的长度上，指数$\mathrmβ$需要满足发散热导率的条件$\mathrmβ>1/3$。我们发现没有这样的显着的傅立叶定律违反通过发散的热导率在80 bp的长度或40 bp的长度。此外，在第二研究的…
2021-04-30 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph physics.comp-ph
Multiscale modeling of femtosecond laser irradiation on copper film with electron thermal conductivity from ab initio calculation
将从头算量子力学计算与Drude模型相结合，计算了电子温度和晶格温度相关的电子热导率，并将其实现为耦合经典分子动力学和双温模型的激光-材料相互作用多尺度模型.结果表明，从头计算得到的电子热导率比经验计算得到的电子热导率导致更快的热扩散，从而导致更深的熔化区，更多的密度波在铜膜内部传播，更多的原子团簇从辐照膜表面烧蚀的速度变化。
2016-11-02 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
