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