اثر تهی‌جای‌های گسترده بر خواص گرمایی نانونوارهای آرمچیری گرافن

این مقاله به بهینه سازی خواص گرمایی نانونوارهای آرمچیری گرافن، با ایجاد نقش های تکرار شونده که شامل تهی جای های گسترده با ساختار دوره ای هستند، می پردازد. نانونوارهای مورد بررسی از ابرسلول هایی با ساختار دوره ای از تهی جای های گسترده با هندسه، ابعاد و تقارن های مختلف نسبت به محور نانونوار تشکیل شده اند. به منظور محاسبه طیف پاشندگی فونونی، ظرفیت گرمایی و خواص انتقال گرما، از مدل ثابت نیرو با در نظر گرفتن چهار همسایه نزدیک و نظریه لاندائور استفاده شده است. نتایج محاسبات نشان می دهد که ساختار هندسی تهی جای ها گسترده و جای آنها نقش بسیار موثری در کنترل خواص گرمایی به ویژه در دماهای پایین دارد. علاوه بر این مدهای فونونی درون و بیرون صفحه ای، نقش متفاوتی در ظرفیت گرمایی و ضرایب رسانش فونونی از خود نشان می دهند. محاسبه سهم مدهای فونونی درون صفحه ای و بیرون صفحه ای نیز نشان می دهد که مدهای فونونی بیرون صفحه ای به ویژه در دماهای پایین سهم بیشتری در ترابرد و ظرفیت گرمایی نانونوارها، حتی در حضور تهی جای های گسترده با ساختار دوره ای دارند. این نتایج می تواند در بهینه سازی و طراحی نانو قطعات گرمایی و ترموالکتریکی مفید باشد