通过端基修饰和卤素取代调控分子热导率
介观与纳米尺度物理
2025-12-16 v1
摘要
我们展示了通过修饰末端基团和卤素取代氢原子，对单分子碳链主干中声学热导率进行调控的能力。我们的仿真聚焦于分子的固有属性，采用基于{\it ab initio}分子动力学的工作流程，使我们能够训练和开发机器学习原子势。这些势能随后用于经典非平衡分子动力学仿真，以提取热导率系数。用氨、硫或卤素取代取代末端甲基基团会导致热导率显著变化：溴末端链热导率最低，而氨和甲基末端链则最高。此外，沿烷链 Backbone 对氢的单原子取代（如氟或其他卤素）显著降低热传导。最后，我们对含3至12个碳原子的烷链热导率长度依赖性进行仿真，发现其在超过八个碳原子后趋于饱和。总体而言，我们的发现表明，简单的化学修饰为控制单分子中声学热流提供了灵活的途径。
引用
@article{arxiv.2512.12478,
title = {Tuning molecular thermal conductance through endgroup modification and halogen substitution},
author = {Jonathan J. Wang and Dvira Segal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.12478},
year = {2025}
}