用于热输运与谱分解的体均匀非平衡分子动力学方法及其多体势推广
材料科学
2019-03-05 v3 统计力学
计算物理
摘要
计算固体热输运系数的标准平衡Green-Kubo与非平衡分子动力学(MD)方法通常需要较长的模拟时间与较大的体系尺寸。为此,我们在此重访Evans [Phys. Lett. A \textbf{91}, 457 (1982)]的体均匀非平衡MD方法,并将其推广至更真实材料建模所需的多体势。我们还提出了一种从模拟数据获取谱热导率与声子平均自由程的方法。该谱分解方法无需晶格动力学计算,可在空间复杂结构中找到重要应用。我们通过计算三维硅、二维石墨烯与准一维碳纳米管的热导率对该方法基准测试,表明该方法比Green-Kubo方法高效约一至两个数量级。我们应用谱分解方法考察碳纳米管中热导率收敛与发散的长期争议。
引用
@article{arxiv.1805.00277,
title = {Homogeneous nonequilibrium molecular dynamics method for heat transport and spectral decomposition with many-body potentials},
author = {Zheyong Fan and Haikuan Dong and Ari Harju and Tapio Ala-Nissila},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.00277},
year = {2019}
}
备注
10 pages, 7 figures