金属/石墨烯系统热输运的第一性原理计算
介观与纳米尺度物理
2015-06-15 v1 材料科学
摘要
利用基于 Landauer 形式体系和第一性原理计算的原子声子输运模型，分析了金属/石墨烯 (Gr) 系统的热学性质。研究的具体结构包括化学吸附的 Ni(111)/Gr、物理吸附的 Cu(111)/Gr 和 Au(111)/Gr，以及具有中间特性的 Pd(111)/Gr。计算结果表明热传递强烈依赖于界面微观结构的细节。特别是，研究表明，由于更强的键合，化学吸附情况通常比物理吸附情况提供更小的界面热阻。然而，我们的计算也指出，Pd/Gr 的弱化学吸附界面可能是一个例外，其在所考虑的情况中具有最大的热阻。对静电势和原子间力常数的进一步检查表明，Pd 和 C 原子之间的混合键合力导致连接处 Pd 和石墨烯轨道态的不完全杂化，从而有效地形成了两个声子界面，并产生了比预期更大的热阻。与现有实验数据的比较显示出良好的一致性。该结果清楚地表明了在界面处通过声子工程优化热学性质的可行性。
引用
@article{arxiv.1303.6936,
title = {First-Principles Calculation of Thermal Transport in the Metal/Graphene System},
author = {R. Mao and B. D. Kong and C. Gong and S. Xu and T. Jayasekera and K. Cho and K. W. Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.6936},
year = {2015}
}