分子動力学法を用いた多孔ナノ構造の熱伝導シミュレーション

抄録

ナノ構造の熱伝導に及ぼす影響をミクロから理解するため、 Siの熱伝導現象を分子動力学計算した。ナノ構造として、 大きなインピーダンスを得られるよう、Si内にナノ孔を配置した。 計算結果を時空間フーリエ解析し、フォノンの分散関係を求め、 孔を周期的に配置した場合、ミニブリルアンゾーンがみられ、 それに伴うフォノン速度の低下と新たなフォノンモード生成など 超格子と同じ現象がみられた。この結果から多孔ナノ構造においても、 その配置が周期的な場合、超格子と同等の熱伝導率の低下を 期待できる。