一维纳米石墨带的热输运性质研究

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随着纳米科技的不断进步,碳纳米材料的物理性质逐渐被人们认识。科学家们发现碳纳米材料有着新颖的物理性质和广泛的应用前景,是未来器件的理想选择,甚至有人预言未来世界将是碳纳米材料的世界。本论文研究了含缺陷结构纳米石墨带的声子输运及热导性质,获得了一些有意义的结果。   通常来说纳米石墨带存在着各种缺陷,比如空位缺陷和SW缺陷。这些缺陷结构将深刻影响纳米石墨带的输运性能。本论文用非平衡格林函数首次研究了含缺陷结构纳米石墨带的声子输运和热导性质。结果表明低频下单空位缺陷对边缘声子态的影响较大,缺陷附近形成了局域声子态,单SW缺陷对低频的最低三支声学模作用较小,但在高频下,单SW缺陷对声子的散射要强于单空位缺陷。在某些特定的频率,含双缺陷结构的纳米石墨带在边缘上形成了共振的边缘声子态,对声子输运的贡献较大,导致声子共振输运峰的出现。低温极限下,理想和含SW缺陷结构的热导出现了量子化现象。空位缺陷对三支最低声学模的影响较大导致了含空位缺陷石墨带的热导量子化平台过早地遭到破坏。随着纳米石墨带带宽的增加,缺陷结构对热导的影响减少。这些结果为实验研究和设计石墨带热器件提供了理论基础,有助于早日揭开石墨带中的声子输运机理。
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