金属纳米间隙中声子热输运的原子尺度模拟
介观与纳米尺度物理
2022-08-17 v1
摘要
对纳米及亚纳米间隙中热辐射与热传导界限模糊的热输运的理解与建模仍是一个开放问题。本工作中，我们结合分子动力学（MD）与声子非平衡格林函数（NEGF）方法，提出一个三维原子尺度模拟框架。金属纳米间隙的弛豫原子构型与相互作用力常数由 MD 生成并作为谐波声子 NEGF 的输入。我们量化了金-金与铜-铜纳米间隙中的声子隧穿，并表明在间隙尺寸小于 1nm 时其为显著的热输运通道。我们证明晶格非谐性根据间隙尺寸贡献了声子隧穿的 20-30%，而静电相互作用在实验测量常用的小偏置电压下影响可忽略。本工作提供了热流谱的详细信息，并解释了近期关于金-金纳米间隙热导的实验测定。我们的研究有助于深入理解极近场区域的热输运，并为未来实验研究提供线索。
引用
@article{arxiv.2205.13048,
title = {Atomistic simulation of phonon heat transport across metallic nanogaps},
author = {Yangyu Guo and Christophe Adessi and Manuel Cobian and Samy Merabia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.13048},
year = {2022}
}