Correlation between thermal conductivity and bond length alternation in carbon nanotubes: A combined reverse nonequilibrium molecular dynamics—Crystal orbital analysis
Correlation between thermal conductivity and bond length alternation in carbon nanotubes: A combined reverse nonequilibrium molecular dynamics—Crystal orbital analysis
复制标题
碳纳米管热导率与键长交替之间的相关性：组合反向非平衡分子动力学-晶体轨道分析
DOI：
10.1002/jcc.21605
复制
发表时间：
2011
影响因子：
3
通讯作者：
M. C. Böhm
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Alaghemandi;J. Schulte;F. Leroy;F. Müller-Plathe;M. C. Böhm
采用反向非平衡分子动力学（RNEMD）方法研究了手性指数为（5，0），（10，0），（5，5）和（10，10）的碳纳米管（CNTs）的热导率（λ）随不同键长交替模式（Δri）的变化.本文用电子能带结构方法模拟了分子动力学力场中键力常数k的Δ r依赖性。这些计算表明，对于直径不太小的Krxin管，Δ r依赖性可以用简单的键长-键级线性关联来描述。随着纳米管长度的总体减小，键长交替导致λ的增强，而导致管伸长的交替方案与热导率的降低相关联。这种效应在具有较大直径的碳纳米管中更明显。在纵轴方向上形成多烯样结构对λ的影响可以忽略不计。RNEMD和晶体轨道结果的比较分析表明，λ的Δri依赖性修改和电导率是不相关的。这种行为与不是由电子携带的热传递是一致的。在（10，10）纳米管中的键交替的函数的λ的修改解释与功率谱的帮助下，提供访问的振动态的密度。我们已经提出了光谱中的纵向低能模式，这可能是λ的Δ依赖性的原因。© 2010 Wiley Periodicals，Inc.《计算化学杂志》，2010年
The thermal conductivity (λ) of carbon nanotubes (CNTs) with chirality indices (5,0), (10,0), (5,5), and (10,10) has been studied by reverse nonequilibrium molecular dynamics (RNEMD) simulations as a function of different bond length alternation patterns (Δri). The Δridependence of the bond force constant (krx) in the molecular dynamics force field has been modeled with the help of an electronic band structure approach. These calculations show that the Δridependence ofkrxin tubes with not too small a diameter can be mapped by a simple linear bond length–bond order correlation. A bond length alternation with an overall reduction in the length of the nanotube causes an enhancement of λ, whereas an alternation scheme leading to an elongation of the tube is coupled to a decrease of the thermal conductivity. This effect is more pronounced in carbon nanotubes with larger diameters. The formation of a polyene‐like structure in the direction of the longitudinal axis has a negligible influence on λ. A comparative analysis of the RNEMD and crystal orbital results indicates that Δri‐dependent modifications of λ and the electrical conductivity are uncorrelated. This behavior is in‐line with a heat transfer that is not carried by electrons. Modifications of λ as a function of the bond alternation in the (10,10) nanotube are explained with the help of power spectra, which provide access to the density of vibrational states. We have suggested longitudinal low‐energy modes in the spectra that might be responsible for the Δridependence of λ. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Comput Chem, 2010
登录
查看更多内容
电荷密度波相激发对 Peierls 转变以下热导率的贡献。
DOI：
10.1103/physrevb.48.4329
发表时间：
1993
期刊：
Physical review. B, Condensed matter
影响因子：
--
作者：
Smontara;Biljakovic;Artemenko
通讯作者：
Artemenko
DOI：
10.1007/b95265
发表时间：
2013-10
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
M. Karttunen;I. Vattulainen;A. Lukkarinen
通讯作者：
M. Karttunen;I. Vattulainen;A. Lukkarinen
Nb 杂质对 Peierls 转变附近 (Ta1−xNbxSe4)2I 合金热导率的影响
DOI：
--
发表时间：
1999
期刊：
影响因子：
--
作者：
A. Smontara;A. Bilušić;E. Tutis̆;H. Berger;F. Lévy
通讯作者：
F. Lévy
3d 系列过渡金属聚合物的 CNDO/INDO 晶体轨道模型——基本方程
DOI：
--
发表时间：
1983
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Böhm
通讯作者：
M. Böhm
一维有机金属材料：电子结构效应分析
DOI：
--
发表时间：
1987
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Böhm
通讯作者：
M. Böhm