使用分子動力學方法探究位錯結構對聲子的散射作用

CMOS2017 專題一研討會 「微納米尺度傳熱」

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報告講稿

在我們的工作中，我們構建了PbTe晶體的位錯原子模型，該模型可以在較大的區域中只存在單個位錯，這使得我們可以模擬單個位錯對於聲子的散射作用。我們使用了非平衡分子動力學的方法計算了該模型的熱導率，發現位錯會顯著降低PbTe的熱導率，同時我們認為位錯核心對聲子的散射程度遠高於位錯應力場對聲子的散射。此外，我們使用一種FDDDM（frequency domain direct decomposedmethod）方法，來獲得位錯區域截面處的截面熱導率，我們得到了同樣的結果，並且確定在PbTe晶體中位錯結構可以散射中頻和高頻的聲子。FDDDM中沒有考慮全部的非諧效應，我們將在今後的工作中繼續該方向的研究。

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報告PPT概覽

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參會者問題精選

問題1

幼稚完：

15頁有缺陷的溫度分布，溫度沿位置的分布不是直線，怎麼計算溫度梯度，又怎麼計算位錯區域的熱導率？

問題2

忘憂萱草

晶界一般可以定義Kapitza熱阻，這個位錯也可以類似定義嗎？有無相關研究如此定義？

問題3

楊小龍

FDDM只考慮了簡諧部分的聲子貢獻，並沒有涉及非諧性的貢獻。位錯對簡諧的影響大還是非簡諧的影響大呢？

問題4

石頭

用NEMD在20K左右計算熱導率，不需要考慮量子效應嗎？

問題5

大肥兔

熱浴的溫度是怎麼選擇的？

問題6

紅塵灰火

請問用非平衡分子動力學模擬的過程中，模擬體系的尺度是否會影響模擬的結果，應該如何處理尺度效應？

問題7

深呼吸

請問callway模型就是弛豫時間近似（RTA）嗎？

問題8

胡

MD中溫差是不是有點大呢？

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