低维材料及其界面的热输运机制与模型研究PDF电子书下载
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- 作 者：王艳磊着
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图书介绍： 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：高尔基论文集下一篇：宫廷社会 《低维材料及其界面的热输运机制与模型研究》目录 标签：输运 模型 界面 机制 材料
第1章 绪论1
1.1 课题背景及研究意义1
1.2 研究概况3
1.2.1 国内外研究动态4
1.2.2 问题与挑战7
1.3 研究方法简介8
1.3.1 第一性原理计算方法8
1.3.2 MD模拟11
1.3.3 热导率的数值计算13
1.4 本书的主要内容18
第2章 缺陷的散射机制与有效介质理论21
2.1 本章引论21
2.2 多晶石墨烯的原子结构及热导率的计算方法22
2.2.1 多晶石墨烯的原子结构22
2.2.2 热导率的计算方法23
2.3 多晶石墨烯热导率的计算结果24
2.4 多晶石墨烯的热流散射机制26
2.5 有效介质理论及其在多晶石墨烯中的应用30
2.5.1 宏观晶粒尺寸的多晶石墨烯的热导率30
2.5.2 多晶石墨烯热输运的温度依赖性32
2.6 有效介质理论在GO中的应用34
2.7 本章小结38
第3章 无序度与振动模态局域化39
3.1 本章引论39
3.2 二维双层二氧化硅的结构与计算方法40
3.2.1 二维双层二氧化硅的原子结构40
3.2.2 热导率的计算方法41
3.3 晶体和非晶的二维双层二氧化硅的热输运42
3.4 振动模态的局域化及相关的理论研究44
3.4.1 Allen-Feldman理论44
3.4.2 低维材料中振动模态的局域化47
3.4.3 低维材料中热流的局域化48
3.4.4 局部无序材料的热输运模型的讨论50
3.5 本章小结51
第4章 弱耦合界面与扩散式输运模型53
4.1 本章引论53
4.2 石墨烯/铜基底界面与扩散式热输运过程54
4.2.1 石墨烯/铜基底界面的构建与结构优化54
4.2.2 石墨烯在基底上的形貌及水分子插层的影响56
4.2.3 水分子插层有效减弱界面的电学耦合58
4.2.4 扩散式热输运机制与水分子插层的影响61
4.3 石墨烯/细胞膜界面与扩散式热输运模型63
4.3.1 石墨烯/生物界面的原子结构64
4.3.2 石墨烯/细胞膜界面的水分子层结构65
4.3.3 石墨烯/细胞膜界面的热耗散过程68
4.3.4 扩散式热输运机制与生物纳米界面的热耗散模型70
4.4 关于水分子插层及扩散式输运机制的讨论75
4.5 本章小结76
第5章 强耦合分子界面的热输运研究77
5.1 本章引论77
5.2 苯环分子结界面的热输运机制与热稳定性78
5.2.1 苯环分子结的原子模型与界面热阻计算方法78
5.2.2 单分子结的热输运过程80
5.2.3 分子结的热耗散与热稳定性83
5.2.4 苯环分子结界面的热输运机制85
5.3 SAM/金刚石分子结界面的热输运机制87
5.3.1 SAM/金刚石分子结模型与界面热导的计算方法88
5.3.2 SAM分子结界面的热输运机制89
5.3.3 影响SAM分子结界面热输运性质的其他因素92
5.3.4 SAM作为热界面材料的应用前景94
5.4 强耦合分子界面的热输运机制讨论95
5.5 本章小结96
第6章 总结与展望97
参考文献99
附录A 与本书有关的物理常数及换算因子117
附录B 振动态密度求解程序119
附录C 振动谱能量密度求解程序125
附录D 热导率求解程序131
附录E 作者发表的相关文章137
致谢139
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摘要：本文以“低维材料及其界面的热输运机制与模型研究.pdf电子书版文档下载”为中心，详细探讨了低维材料的热输运机制及其界面特性，分析了热输运模型的研究进展，并对未来研究方向进行了展望。
1、低维材料的热输运特性
低维材料因其独特的物理性质在热输运领域具有广泛的应用前景。本文首先介绍了低维材料的基本概念和分类，包括一维、二维和三维低维材料。接着，分析了低维材料的热输运特性，如热导率、热阻、热扩散系数等，并探讨了这些特性与材料结构、尺寸、界面等因素之间的关系。
研究表明，低维材料的热输运特性与其结构密切相关。例如，一维纳米线具有高热导率，而二维石墨烯则表现出优异的热电性能。此外，界面特性对低维材料的热输运也具有重要影响。本文详细分析了低维材料界面处的热输运机制，包括界面热阻、界面热导率等。
低维材料的热输运特性研究对于新型热管理材料的设计和开发具有重要意义。通过优化材料结构、界面特性等参数，可以实现对热输运过程的精确调控，从而提高热管理效率。
2、低维材料的热输运模型
为了深入理解低维材料的热输运机制，研究者们建立了多种热输运模型。本文主要介绍了以下三种模型：经典模型、半经典模型和量子模型。
经典模型基于热传导定律，适用于描述低维材料的热输运过程。半经典模型则考虑了量子效应，适用于描述低维材料在低温下的热输运特性。量子模型则基于量子力学原理，适用于描述低维材料在极低温下的热输运特性。
本文详细分析了这三种模型的特点、适用范围和局限性，并探讨了如何根据实际情况选择合适的模型。此外，还介绍了基于有限元法和蒙特卡洛方法的热输运数值模拟方法，为低维材料的热输运研究提供了有力工具。
3、低维材料的热输运应用
低维材料的热输运特性在众多领域具有广泛的应用前景。本文主要介绍了以下三个方面：热管理、热电转换和热电子学。
在热管理领域，低维材料可以用于制备高效的热传导材料，提高热管理效率。例如，二维石墨烯具有优异的热导率，可以用于制备高性能的热界面材料。
在热电转换领域，低维材料可以用于制备高效的热电材料，将热能转换为电能。例如，一维纳米线具有优异的热电性能，可以用于制备高性能的热电发电机。
在热电子学领域，低维材料可以用于制备高性能的热电子器件，如热电子晶体管、热电子存储器等。这些器件在微电子、光电子等领域具有广泛的应用前景。
4、低维材料热输运研究的展望
随着低维材料研究的不断深入，未来低维材料的热输运研究将面临以下挑战：
首先，需要进一步揭示低维材料的热输运机制，特别是界面处的热输运机制。其次，需要建立更加精确的热输运模型，以更好地描述低维材料的热输运特性。最后，需要开发新型低维材料，以提高热输运性能和应用范围。
针对这些挑战，本文提出了以下建议：加强基础研究，深入探索低维材料的热输运机制；发展新型热输运模型，提高模型精度；开发新型低维材料，拓展应用领域。
总结：
本文以“低维材料及其界面的热输运机制与模型研究.pdf电子书版文档下载”为中心，详细探讨了低维材料的热输运特性、模型及其应用。通过对低维材料热输运研究的深入分析，为未来低维材料的热输运研究提供了有益的参考。
本文由nayona.cn整理
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