Au-SAM-Au结中热能输运的非平衡分子动力学研究
介观与纳米尺度物理
2011-11-22 v2 其他凝聚态物理
摘要
对Au-SAM（自组装单层）-Au结进行了非平衡分子动力学（NEMD）模拟，以研究跨结的热能输运。计算了Au-SAM界面的热导。研究了温度效应、模拟外部压力效应、SAM分子覆盖效应和Au-SAM键强度效应对界面热导的影响。结果发现，在低于250K的温度下，界面热导随温度升高而增加，但在250K至400K的温度范围内变化不大。这一趋势与类似结的实验观测结果相似。模拟的外部压力不影响界面热导。发现SAM分子覆盖率和Au-SAM键强度对热导有显著影响。计算了振动态密度（VDOS）以探索热能输运的机制。发现界面热阻主要源于SAM分子低频振动模式的有限布居。确认了SAM分子内部的弹道能量输运，并且非谐性在跨结的能量输运中起着重要作用。对结基底施加了热脉冲，并研究了结内部的热耗散。对结响应热脉冲的分析表明，Au-SAM界面热阻远大于Au基底和SAM各自的电阻。这项工作表明，Au基底和SAM分子都能高效地输运热能，而Au-SAM界面主导了跨Au-SAM-Au结的热能输运。
引用
@article{arxiv.0905.2154,
title = {Non-Equilibrium Molecular Dynamics Study of Thermal Energy Transport in Au-SAM-Au junctions},
author = {Tengfei Luo and John R. Lloyd},
journal= {arXiv preprint arXiv:0905.2154},
year = {2011}
}
备注
18 pages, 11 figures, typos corrected