缺陷和邊界對石墨烯納米帶熱輸運性質(zhì)的影響和調(diào)控.pdf

1、低維納米材料石墨烯，由于其優(yōu)異的電學、熱學、力學、光學以及磁學等方面的物理性質(zhì)，在理論和實驗上得到了較為廣泛的關注與研究，被人們認為是設計未來新穎納米器件的理想材料。目前對石墨烯的研究已經(jīng)成為當今凝聚態(tài)物理的熱點之一。為了對石墨烯構成的器件熱輸運進行調(diào)控、為了解決以石墨烯為材料高度集成化的電子電路的散熱問題，都使得人們探索與研究滿足各種應用條件的石墨烯器件的熱輸運。本論文我們通過格林函數(shù)方法研究了缺陷和邊界對石墨烯納米條帶熱輸運性質(zhì)的影

2、響和調(diào)控。
　　本文分為五章，第一章簡單首先介紹了熱輸運的研究意義，然后敘述了低維材料石墨烯的發(fā)現(xiàn)、制備方法和其優(yōu)異的熱學性質(zhì),最后講述了本論文的研究內(nèi)容。
　　第二章講述了格林函數(shù)方法。通過力常數(shù)模型構建的哈密頓量，運用格林函數(shù)方法求出了熱輸運相關的物理量，如聲子的透射系數(shù)、熱導和局域態(tài)密度等。
　　第三章我們研究了含有線型缺陷的石墨烯納米帶的熱輸運性質(zhì)。計算表明,缺陷類型和缺陷長度對鋸齒型石墨烯納米帶的熱導有重要影

3、響。當嵌入的線型缺陷長度相同時,包含t5t7線型缺陷的石墨烯納米帶比包含SW線型缺陷的條帶熱導低。對于嵌入有限長、同種缺陷的ZGNR,其熱導隨線型缺陷的長度增加而降低,但是當線型缺陷很長時,其熱導對缺陷長度的變化不再敏感。通過比較嵌入有限長、半無限長、無限長線型缺陷的ZGNR,我們發(fā)現(xiàn)嵌入無限長缺陷的條帶比嵌入半無限長缺陷的條帶熱導高,而后者比嵌入有限長線型缺陷的條帶熱導高。這些研究結果表明線型缺陷能夠有效地調(diào)控石墨烯納米帶的熱輸運性質(zhì)

4、。
　　第四章我們研究了力常數(shù)的調(diào)制對石墨烯納米條帶的熱輸運性質(zhì)影響及調(diào)控。研究表明應力引起的力常數(shù)變化能使得聲子模式產(chǎn)生頻移，調(diào)制強度P>1時，在高頻區(qū)對應小平臺發(fā)現(xiàn)聲子局域在受調(diào)制的碳鏈上，熱流沿著受調(diào)制碳鏈流動的；調(diào)制中心多條碳鏈比調(diào)制中心一條碳鏈對熱導的影響更加明顯；在一定的調(diào)制強度P下，熱導比(κ/κ0)是由溫度和中心調(diào)制碳鏈數(shù)所決定的。
　　最后，第五章我們簡要的對本論文的工作做了總結，并對石墨烯材料的研究領域做