考虑界面散射的金属纳米线热导率修正

编号：NMJS03594

篇名：考虑界面散射的金属纳米线热导率修正

作者：李静； 冯妍卉； 张欣欣； 黄丛亮； 杨穆；

关键词：纳米线； 热导率； 表面散射； 晶界散射；

机构： 北京科技大学机械工程学院； 北京科技大学材料科学与工程学院；

摘要： 理论分析了声子和电子输运对Cu,Ag金属纳米线热导率的贡献.采用镶嵌原子作用势模型描述纳米尺寸下金属原子间的相互作用,应用平衡分子动力学方法和Green-Kubo函数模拟了金属纳米线的声子热导率;采用玻尔兹曼输运理论和Wiedemann-Franz定律计算电子热导率;并通过散射失配模型和Mayadas-Shatzkes模型引入晶界散射的影响.在此基础上,考察分析了纳米线尺度和温度的影响.研究结果表明:Cu,Ag纳米线热导率的变化规律相似;电子输运对金属纳米线的导热占主导地位,而声子热导率的贡献也不容忽视;晶界散射导致热导率减小,尤其对电子热导率作用显著;纳米线总热导率随着温度的升高而降低;随着截面尺寸减小而减小,但声子热导率所占份额有所增加.