خواص گرمایی نانونوارهای لبه دندانه‌ای گرافنی

این مقاله به بررسی تئوری خواص گرمایی نانونوارهای لبه دندانه‌ای گرافنی، با لبه‌های آرمچیری و زیگزاگی در ابعاد و هندسه‌‌ی متفاوت می‌پردازد. به منظور محاسبه‌ی طیف پاشندگی فونونی، ظرفیت گرمایی و خواص انتقال گرما، از مدل ثابت نیرو با در نظر گرفتن چهار همسایه‌ی نزدیک و نظریه‌ی لاندائور استفاده شده است. نتایج محاسبات نشان می‌دهد که خواص گرمایی مورد مطالعه در مقایسه با نانونوارهای کامل به ویژه در فرکانس‌های پایین، تفاوت چشمگیری دارند؛ در مدهای آکوستیکی، رسانش گرمایی فونونی و ضریب عبور فونونی به علت ساختار متفاوت لبه‌ها در مقایسه با نانونوارهای کامل و در نتیجه پراکندگی فونونی از لبه‌ها کاهش می‌یابند. همچنین ظرفیت گرمایی نیز تغییرات قابل‌توجهی مشاهده شده است؛ محاسبه‌ی مدهای فونونی داخل و خارج از صفحه نیز نشان می‌دهد مدهای داخل صفحه نقش بیشتری در رسانش گرمایی دارند. این نتایج می‌تواند در بهینه‌سازی و طراحی نانوقطعات الکتر‌ونیکی و ترموالکتریکی مفید باشد.

Thermal properties of graphene nanowiggles

This paper studies the theory of thermal properties of graphene nanowiggles, with Zigzag edge and Armchair in different size and geometry. In order to calculate the phonon dispersion spectrum, specific heat and thermal conductivity properties, we use the fournearestneighbor forceconstant model and Landauer theory calculations. The results show that the thermal properties studied differ significantly compared to complete nanoribbons, especially at low frequencies. In detail, in acoustic modes, the thermal conductivity and the transmission coefficient of the phonon reduce sensitively due to the special structures of the edge in compared to the perfect nanoribbons which causes the dispersion of the phonon from the edges. There are also significant changes in the of thermal capacity, and calculating the outofplane and inplane phonon modes also shows that the inplane phonon modes play a greater role in the thermal conductivity. These results can be useful in improvement and designing electronic and thermoelectric nanodevices.