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聚乙烯单链量子热输运的同位素效应

吴宇 蔡绍洪 邓明森 孙光宇 刘文江 岑超

聚乙烯单链量子热输运的同位素效应

吴宇, 蔡绍洪, 邓明森, 孙光宇, 刘文江, 岑超
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  • 高分子导热材料的有效调控受到了日益广泛的关注.应用密度泛函理论(DFT)、中央插入延展(central insertion scheme,CIS)方法及非平衡格林函数(NEGF)理论,对包含432个原子、长18.533 nm的聚乙烯单链量子热输运的同位素效应进行了研究.计算结果表明,室温下长100 nm的纯12C聚乙烯单链的热导率理论上限高达314.1 W·m-1·K-1;对于12C聚乙烯单链,其他条件一定时,14C掺杂引起的热导同位素效应比13C更为显著;室温下纯12C聚乙烯单链中14C掺杂原子百i分数为50%时同位素效应最显著,此时平均热导比未掺杂时下降了51%.这对探索聚乙烯材料热输运的同位素影响机理具有十分积极的意义.
      通信作者: 蔡绍洪, caish@mail.gufe.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11264005)、贵州省科学技术基金(批准号:黔科合J字[2012]2292 号)、贵州省教育厅自然科学研究项目(批准号:黔教合KY字[2014]307,黔教科 2008057,2007036)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-01-20
  • 修回日期:  2017-03-27
  • 刊出日期:  2017-06-05

聚乙烯单链量子热输运的同位素效应

  • 1. 贵州大学大数据与信息工程学院, 贵阳 550025;
  • 2. 贵州师范学院物理与电子科学学院, 应用物理研究所, 贵阳 550018;
  • 3. 贵州财经大学贵州省经济系统仿真重点实验室, 贵阳 550025;
  • 4. 贵州师范学院贵州省纳米材料模拟与计算重点实验室, 贵阳 550018
  • 通信作者: 蔡绍洪, caish@mail.gufe.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11264005)、贵州省科学技术基金(批准号:黔科合J字[2012]2292 号)、贵州省教育厅自然科学研究项目(批准号:黔教合KY字[2014]307,黔教科 2008057,2007036)资助的课题.

摘要: 高分子导热材料的有效调控受到了日益广泛的关注.应用密度泛函理论(DFT)、中央插入延展(central insertion scheme,CIS)方法及非平衡格林函数(NEGF)理论,对包含432个原子、长18.533 nm的聚乙烯单链量子热输运的同位素效应进行了研究.计算结果表明,室温下长100 nm的纯12C聚乙烯单链的热导率理论上限高达314.1 W·m-1·K-1;对于12C聚乙烯单链,其他条件一定时,14C掺杂引起的热导同位素效应比13C更为显著;室温下纯12C聚乙烯单链中14C掺杂原子百i分数为50%时同位素效应最显著,此时平均热导比未掺杂时下降了51%.这对探索聚乙烯材料热输运的同位素影响机理具有十分积极的意义.

English Abstract

参考文献 (50)

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