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Impact of thermostat on interfacial thermal conductance prediction from non-equilibrium molecular dynamics simulations 下载免费PDF全文
The knowledge of interfacial thermal conductance (ITC) is key to understand thermal transport in nanostructures. The non-equilibrium molecular dynamics (NEMD) simulation is a useful tool to calculate the ITC. In this study, we investigate the impact of thermostat on the prediction of the ITC. The Langevin thermostat is found to result in larger ITC than the Nose-Hoover thermostat. In addition, the results from NEMD simulations with the Nose-Hoover thermostat exhibit strong size effect of thermal reservoirs. Detailed spectral heat flux decomposition and modal temperature calculation reveal that the acoustic phonons in hot and cold thermal reservoirs are of smaller temperature difference than optical phonons when using the Nose-Hoover thermostat, while phonons in the Langevin thermostat are of identical temperatures. Such a non-equilibrium state of phonons in the case of the Nose-Hoover thermostat reduces the heat flux of low-to-middle-frequency phonons. We also discuss how enlarging the reservoirs or adding an epitaxial rough wall to the reservoirs affects the predicted ITC, and find that these attempts could help to thermalize the phonons, but still underestimate the heat flux from low-frequency phonons. 相似文献
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晶体硅纳米线及纳米孔阵列结构不仅有着优异的增吸收特性,而且与传统的硅膜电池相比能大幅降低原料成本,因而在光伏市场中有着巨大发展前景。本文采用严格耦合波分析(RCWA)研究了晶体硅正方形纳米线和纳米孔阵列结构的辐射特性,证明了两种结构的应用潜力。在AM1.5太阳能光谱辐射强度下,纳米线和纳米孔阵列结构最终效率都大于24%,高出同等厚度晶体硅薄膜70%P以上。两种纳米结构在周期600 nm附近达到最高,其中纳米线阵列结构有着更低的最优填充率。不同角度混合极化入射下,两种结构的最终效率能够维持在大的角度范围内(0~60°),表现了良好的角度特性。 相似文献
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本文研究了短程有序程度对二维新型超齐构模型(SHU)和传统的硬盘堆积模型(HD)吸收能力的调控作用。首先,在不同的纳米孔数目条件下,两种结构对尺寸效应的敏感程度不同。孔数目的变化对HD结构的吸收特性的影响较小,SHU结构的吸收能力随着纳米孔数目的增多不断增强最终趋于稳定。短程有序程度的增加会增强特定波段的布拉格散射强度,使得吸收图谱出现逐渐增强的吸收峰,吸收能力进一步提高.与HD结构相比,SHU结构的吸收图谱对短程有序程度的变化更加敏感,且整体吸收能力优于HD结构.本文对于研究光在无序介质中的吸收和散射特性具有重要的理论和应用价值。 相似文献
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相变储能技术作为一种特殊的储能技术,可以将能量跨地域、跨时间储存。相变储能材料在蓄放热过程中,温度可以在一定范围内保持恒定不变,并且具有储热密度高、性能稳定、材料来源广泛、适用于各领域等优点,但应用过程中也存在一些比较棘手的问题。本文选取典型的水合盐八水氢氧化钡,针对其膨胀特性进行了实验研究及分析。实验中,在材料储能体系中添加了不同截面、不同材质和不同布置方式的支撑棒,以烧杯破损率和破损时间来量化实验方案的改进特性。通过数据对比可以明显看到,在不同截面对比中,三角形截面支撑棒组的烧杯破损率最低,为40%,时间也较迟,在145 min之后烧杯才开始破损;不同材质下,除去亚克力材质组烧杯破损率在80%,其他金属材质下的烧杯破损率都较低,其中铝组和铜组的破损率分别为10%和0%;在不同布置方式下的降温实验中,除了一点式、两点式之外,其他排布方式下烧杯的破损率均为0%,材料降温速率也较快。最后,基于实验数据的对比,首次对相变材料成核趋向性及膨胀机理进行了分析,为水合盐相关研究及工程设计应用提供了可靠的数据及理论参考。 相似文献
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