|
عنوان
|
بررسی اثر نقصهای استون-والز بر هدایت حرارتی گرافن با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی
|
|
نوع پژوهش
|
مقاله ارائه شده کنفرانسی
|
|
کلیدواژه‌ها
|
شبیه سازی دینامیک مولکولی، نقص استون- والز، نانوروبان گرافن زیگزاگ، پتانسیل ایربو، هدایت حرارتی
|
|
چکیده
|
یکی از مهم ترین آلوتروپ های کربن، نانوساختار دو بعدی گرافن است که دارای خواص فوق العاده حرارتی، شیمیایی و مکانیکی بوده و دارای پتانسیل بالایی جهت استفاده در صنایع مختلف می باشد. استفاده از این نانوساختار در دستگاه های مختلف حرارتی مانند یکسو ساز های حرارتی، و خنک کننده ها می تواند بازده، و طول عمر آن ها را افزایش دهد. بررسی های تجربی و نظری هدایت حرارتی گرافن را بسیار بالا و دارای بالاترین هدایت حرارتی در مواد را نشان می دهند. از طرفی، نقص های ساختاری در گرافن می تواند خواص حرارتی آن را تغییر دهد. در طول سنتز گرافن احتمال وجود نقص در ساختار آن وجود دارد، وجود نقص های ساختاری در رشد نانو روبان گرافن، به خصوص در مرز دانه ها اجتناب ناپذیر است. که می توان به نقص هایی مانند جای خالی، اضافه کردن اتم، استون والز و غیره اشاره کرد. از آنجا که نقص های استون والز منجر به تغییر خواص ساختار باند الکترونیکی، تراکم حالات گرافن، و باعث تغییر واکنش شیمیایی شبکه ی گرافن می شوند در این کار پژوهشی به بررسی هدایت حرارتی نانو روبان گرافن زیگزاگ حاوی نقص استون والز محوری پرداخته می شود. در این کار از شبیه سازی دینامیک مولکولی غیر تعادلی معکوس با استفاده از پتانسیل ایربو، تاثیر نقص استون والز محوری تا تراکم بالا که به طور تصادفی قرار گرفته اند، بر روی هدایت حرارتی نانو روبان گرافن بررسی می شود. همچنین طیف فونونی و اثر همپوشانی طیف فونونی بر روی هدایت حرارتی گرافن نیز بررسی می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که به ازای وجود نقص استون والز هدایت حرارتی تا یک مقدار بحرانی بین 40-30% کاهش می یابد. و پس از مقدار بحرانی، هدایت حرارتی افزایش می یابد.
|
|
پژوهشگران
|
سعداله ابراهیمی (نفر دوم)، مریم عزیزی (نفر اول)
|