三维共价有机框架衍生物中由热声子主导、均分子道长超过百纳米的高热导率：分子动力学研究
材料科学
2025-07-31 v2
摘要
共价有机框架（COFs）的热物性具有根本意义，因其卓越的热导性能。最近的研究表明，其热导率可通过多种因素增强，例如孔径、质量密度和链有序度。然而，支配热传导特性的微观过程仅在极少数COFs中被探索。本文我们使用分子动力学模拟报告了6种不同COF-102衍生物的热传导特性。我们发现，具有高质量密度的COF-102衍生物可实现约27 W/mK的热导率，这归功于抑制链旋转导致热声子受各向异性扰动散射。我们的结果表明，观察到的热导率数个数量级的增加主要归因于支持数百纳米尺度均分子道长的低频声子模式，这些模式主要承载热量。本研究提供了一个阐明COFs热传导中结构-性质关系的理论框架，为热管理应用提供了设计策略。
引用
@article{arxiv.2507.07386,
title = {High thermal conductivity dominated by thermal phonons with mean free paths exceeding hundred nanometer in three-dimensional covalent organic framework derivatives: a molecular dynamics study},
author = {Sungjae Kim and Taeyong Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.07386},
year = {2025}
}