MD investigations of of heat flow throw interfaces in 1D systems

Представлены молекулярно-динамические расчеты (МД) гетерогенных одномерных периодических систем. Предлагается новая методика прямых расчетов теплопроводности, при которой в одном элементе элементарной ячейки находится только один термостат, а в другом элементе действуют силы искусственного трения на атомы. С помощью этой схемы представлены расчеты одномерных гетерогенных систем, имеющих области с атомами разной атомной массы. Показано, что различие атомных масс в соседних областях систем приводит к значительному скачку температуры на границах раздела между этими областями. Этот скачок температуры существует независимо от отношения масс по обе стороны от границы раздела. Обсуждаются причины этих скачков. Также показано, что, изменяя чередование областей с разной массой атомов, можно в несколько раз уменьшить общую теплопроводность системы. На основании этих результатов можно надеяться, что и для трехмерных структур теплопроводность может быть значительно снижена.