بررسی رسانش گرمایی در نانولوله های کربنی تک دیواره به روش دینامیک مولکولی

کشف نانولوله های کربنی تک دیواره در سال 1993 یک رشته پژوهشی علمی و فناورانه ی جدید به وجود آورده است. ویژگی های عالی مکانیکی، گرمایی و الکترونیکی نانولوله های کربنی آن ها را یکی از مهم ترین نامزدهای ساخت افزارهای الکترونیکی در ابعاد نانو ساخته است. با کاهش اندازه وسایل الکترونیکی و مکانیکی به نانومتر، ترابرد گرما به محیط از جنبه ی کارکرد و طول عمر وسایل اهمیت زیادی می یابد. در دهه ی گذشته بررسی های بسیاری بر روی رسانش گرمایی نانومواد هم به شکل تئوری و هم به شکل تجربی انجام شده است. نتایج نشان داده اند که نانولوله های کربنی رسانش گرمایی بسیار زیادی در سنجش با الماس دارند. ما در این پایان نامه بستگی رسانش گرمایی نانولوله های کربنی تک دیواره را به درازا و دما بررسی نموده ایم. در این بررسی روش دینامیک مولکولی ناتعادلی سرراست و پتانسیل ترسف را به کار برده ایم. بستگی به درازا را سه نانولوله با قطرهای گوناگون و درازاهای 36/7-82/24 نانومتر به دست آورده ایم. رسانش گرمایی با افزایش درازا به مقدار ثابتی میل نمی کند ولی رفتار توانی دارد. بستگی به درازا برای نانولوله های با قطر متفاوت و در دماهای گوناگون متفاوت است. همچنین بستگ دمایی رسانش گرمایی چندین نانولوله ی کربنی با قطرهای گوناگون را در بازه ی 100-550 کلوین بررسی نموده ایم. در همه ی نانولوله ها رسانش گرمایی تا رسیدن به یک اوج افزایش می یابد و سپس با افزایش دما مقدار آن کاهش می یابد. مکان اوج در نانولوله های با قطر بزرگ تر به دماهای بالاتر منتقل می شود. پراکندگی اوم کلپ که در نانولوله های با قطر بزرگ تر در دمای بالاتری آغاز می شود، سبب رخ دادن این پدیده است.