|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ НАНОКРИСТАЛЛОВСеверюхин А.В., Северюхина О.Ю., Вахрушев А.В.Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2022. № 1. С. 115-122статья Исследовательская статья
- Авторы: Северюхин А.В., Северюхина О.Ю., Вахрушев А.В.
- Журнал: PNRPU Mechanics Bulletin
- Номер: 1
- Год издания: 2022
- Первая страница: 115
- Последняя страница: 122
- DOI: 10.15593/perm.mech/2022.1.10
- Аннотация: Методы математического моделирования являются мощными инструментами при проектировании различного типа наносистем и анализа протекающих в них процессов. Отметим, что главными задачами математического моделирования в наномасштабных системах являются: формирование наноэлементов, взаимодействие отдельных элемен- тов наносистемы, определение структуры изолированной наносистемы в динамических состояниях, расчет параметров наносистемы при взаимодействии с окружающей средой, расчет макропараметров наносистемы. Данной работой мы продолжаем последователь- ное изложение теоретических основ, методов моделирования и результатов расчетов макрохарактеристик наносистем, основанных на работах по моделированию процессов формирования и структуры различных наносистем. В данной работе приводятся физиче- ские основы, а также численные методики расчета коэффициента теплопроводности од- нородных наносистем. Компьютерное моделирование расчета коэффициента теплопро- водности нанокристаллов на основе кремния методом молекулярной динамики было про- ведено в программном комплексе LAMMPS. Рассмотрены уравнения, описывающие многочастичные потенциалы MEAM. Решение задачи определения коэффициента тепло- проводности было осуществлено в несколько этапов. В молекулярно-динамических расче- тах величину коэффициента теплопроводности можно вычислить различными способами. В данной работе используется формализм Грина – Кубо (Green – Kubo), который связыва- ет автокорреляционную функцию теплового потока с коэффициентом теплопроводности. Определены температурные зависимости коэффициента теплопроводности для материа- лов на основе кремния. Выполнены расчеты теплофизических характеристик однородных наносистем на основе кремния. Представлены кривые температурной зависимости коэф- фициента теплопроводности для систем различной размерности. Проведено сравнение данных, полученных с использованием потенциалов MEAM с экспериментальными дан- ными. Выявлено, что характер кривых и значения, полученные при моделировании, хоро- шо согласуются с экспериментальными данными.
- Добавил в систему: Вахрушев Александр Васильевич