聚合物链中的热传导：基底对热导的影响

在标准分子结中，分子结构被置于金属引线之间并与之连接。理解此类分子结中机械调控如何改变热导在纳米尺度能量输运中具有有趣的应用。本工作中，我们利用非平衡分子动力学模拟来研究拉伸对由单条长链烷烃及多种金属引线（如 Ag、Au、Cu、Ni 和 Pt）构成的分子结中热传导的声子贡献的影响。发现此类结的热导远小于聚合物的本征热导，并显著依赖于金属引线的性质，表现为金属-分子耦合与金属振动态密度。该行为符合预期，反映了金属-分子界面处声子谱的失配。作为拉伸的函数，我们发现其行为类似于早前对纯聚合物结构所观察到的 [J. Chem. Phys. 153, 164903 (2020)]。在相对较短的电极距离下，聚乙烯链被压缩，发现当拉伸聚合物链时分子结的热导几乎保持不变。在临界电极距离处，热导开始增加，达到完全伸展分子结的数值。对于多条长链烷烃夹于各种金属引线之间的结，也观察到类似行为。这些发现表明，该拉伸下的行为为聚合物链的本征性质，与界面结构无显著关联。