اثر شكل زبري سطوح مشترك در ضريب رسانش گرمايي صفحه اي ابر شبكه ها در مقياس نانو

Effect of the Shape of Rough Interfaces on In-plane Thermal Conductivity of Nanostructured Superlattices

ابر شبكه هاي ساختار داده شده در مقياس نانو با ضريب رسانش حرارتي پايين، توجه زيادي را در چند دهه گذشته به خود معطوف كرده اند. سطوح مشترك در اين ساختارها با ايجاد پراكندگي حاملهاي گرما، نقش مهمي را در كاهش ضريب رسانش گرمايي آنها ايفا مي كنند. در اين مقاله به كمك شبيه سازي ديناميك مولكولي تاثير شكل زبري سطوح مشترك را در ضريب رسانش گرمايي صفحه اي يك ساختار ابرشبكه بررسي گشته و نشان داده مي شود كه با تغيير شكل زبري سطوح مشتركا، مي توان به كاهش چشمگيري در ضريب رسانش گرمايي به ويژه در دماهاي پايين دست يافت. اين نتايج مي توانند در طراحي و ساخت قطعات در مقياس نانو مورد استفاده قرار گيرند.

Nanostructured superlattices with low thermal conductivities have attracted considerable attentions in last decades. Interfaces in these structures play an important role in reducing thermal conductivity by scattering of heat carriers. In this paper using molecular dynamics simulations, we study the effect of the shape of an interface of superlattices on its in-plane thermal conductivity. It is shown that by changing the shape of interface particularly at low temperatures, one can reach to considerable reduction in thermal conductivity. This result can be considered in design of nano-devices