从石墨烯圆盘、碳纳米锥到碳纳米管的意外热导率
介观与纳米尺度物理
2016-12-20 v2
摘要
石墨烯和单壁碳纳米管(SWCNT)因其超高导热率而备受关注。然而，很少有工作定量探索它们热导率之间的关系。碳纳米锥(CNC)是一种介于石墨烯圆盘(GD)和SWCNT之间的梯度结构。我们采用非平衡分子动力学(NEMD)模拟研究具有不同顶角的CNC的热导率，然后将其与GD和SWCNT的热导率进行比较。我们的结果表明，与SWCNT中均匀的热导率不同，CNC还具有类似于GD的天然梯度热导率。出乎意料的是，当顶角从180{\deg}(GD)减小到19{\deg}时，梯度率几乎保持不变，但当顶角从19{\deg}减小到0{\deg}(SWCNT)时突然下降到零。更有趣的是，当原子间力常数减弱且平均自由程缩短时，梯度效应并未减弱。也就是说，除了纳米尺度外，梯度效应还可以在宏观尺度的石墨烯或CNC结构中观察到。
引用
@article{arxiv.1605.01471,
title = {The unexpected thermal conductivity from graphene disk, carbon nanocone to carbon nanotube},
author = {Dengke Ma and Han Meng and Xiaoman Wang and Nuo Yang and Xing Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.01471},
year = {2016}
}
备注
carbon nanocone, graphene disk, single-wall carbon nanotubes, graded thermal conductivity