通过共价分子结实现石墨烯纳米片的热桥接：一项非平衡格林函数-密度泛函紧束缚研究
介观与纳米尺度物理
2019-02-27 v2 材料科学
摘要
尽管石墨烯 uniquely 高的热导率已为人所知，但石墨烯在导热纳米材料和器件中的应用受到单个纳米片之间热接触效率低下的限制。增强石墨烯纳米片间接触热导的一个引人入胜但实验上具有挑战性的途径是通过分子结，使原本仅通过弱范德华力相互作用的纳米片实现共价连接。除了共价连接本身的存在外，用作热结的分子结构的选择应以其振动性质为指导，即声子通过分子结的传输。在本文中，应用密度泛函紧束缚结合格林函数形式，计算了石墨烯纳米片间若干不同脂肪族和芳香族分子结的热导与声子谱。详细研究了分子结长度、构象和芳香性的影响，并将其与声子隧穿谱相关联。本工作提供的理论见解可指导未来的实验研究选择合适的分子结，以通过抑制界面热阻来增强热传输，这对于包括石墨烯纳米纸、石墨烯聚合物纳米复合材料以及相关器件在内的各种体系尤其具有吸引力。从更广阔的视角看，设计分子结以控制声子传输目前似乎是制造声子器件和调控纳米结构热管理的有效途径。
引用
@article{arxiv.1901.02396,
title = {Thermal bridging of graphene nanosheets via covalent molecular junctions. a Non-Equilibrium Green Functions Density Functional Tight-Binding study},
author = {Diego Martinez and Alessandro di Pierro and Alessandro Pecchia and Leonardo Medrano Sandonas and Rafael Gutierrez and Mar Bernal and Bohayra Mortazavi and Gianaurelio Cuniberti and Guido Saracco and Alberto Fina},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.02396},
year = {2019}
}