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基于exact振动态密度计算中性无定形聚合物的热传导系数:与实验结果的比较

软凝聚态物质 2024-08-12 v1 材料科学 统计力学

摘要

热传导系数 κ\kappa 是决定聚合物材料广泛应用的重要属性,同时其计算也颇具挑战。传统分子动力学仿真往往高估实验测得的 κexp\kappa^{\rm exp},导致无法进行有意义的比较。即便采用最准确的经验势能进行精心设计的仿真,也难以克服这一问题。这一现象的关键原因在于聚合物具有量子-机械的核自由度,其对热平衡的贡献是非平凡的。本文考虑两种半解析方法,通过使用exact振动态密度 g(ν)g(\nu) 来准确计算 κ\kappa。第一种方法基于最低热导率模型,第二种方法则利用计算得到的量子热容对 κ\kappa 进行比例缩放。我们计算得到的若干常用聚合物的 κ\kappaκexp\kappa^{\rm exp} 定量一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.18811,
  title  = {Computing the thermal transport coefficient of neutral amorphous polymers using exact vibrational density of states: Comparison with experiments},
  author = {Debashish Mukherji},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.18811},
  year   = {2024}
}