پژوهش های نوین فیزیک

ترابرد گرما از طریق نانوسیم سیلیکون

نویسنده

عزیزه آقابابایی

دانشگاه دامغان

https://doi.org/10.61882/jmrph.8.2.44
چکیده
نانوسیم سیلیکون به دلیل خواص الکتریکی، مکانیکی و کاربردهای بالقوه آن در بسیاری از زمینه ها از قبیل بیوسنسورها، در سالهای اخیر توانسته

توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کند. ما در این پژوهش ترابرد فونون از طریق نانو سیم سیلیکون را، در حضور ناخالصی ایزوتوپ به صورت

نظری مورد بررسی قرار دادیم. خواص ترابرد گرمایی نانو سیم سیلیکون در جهت > 100 < ، با استفاده از روش تابع گرین غیر تعادلی مطالعه شد

و اتمهای ناخالصی، در قسمت میانی ساختار قرار گرفتند. نتایج این تحقیق نشان داد که، در حضور ناخالصی ایزوتوپ، رسانندگی گرمایی کاهش

می یابد. همچنین اثر جرم اتم ناخالصی نیز مورد بررسی قرار گرفت؛ نتایج این مطالعه نیز، بیانگر این مطلب بود که، با افزایش جرم اتم ناخالصی،

رسانندگی گرمایی کاهش بیشتری می یابد؛ که علت آن را میبایست در وابستگی فرکانس فونون به جرم بررسی کرد.

کلیدواژه‌ها

نانو سیم سیلیکون
ناخالصی
ترابرد فونون
رسانندگی گرمایی

عنوان مقاله English

Thermal Transport in Silicon Naonowires

نویسنده English

azizeh Aghababaei
Damghan University
چکیده English

Silicon nanowires have attracted the attention of many researchers in recent years due to their electrical and mechanical properties and also its potential applications in many fields such as biosensors. In this study, we theoretically investigated the phonon transport through silicon nanowires in the presence of isotope impurities. Heat transfer properties of silicon nanowires in the <100> direction were studied using the non-equilibrium Green’s function method and the impurity atoms were placed in the middle part of the structure. The results of this research showed that, in the presence of isotope impurity, thermal conductivity decreases. The effect of impurity atom mass was also investigated and the results of this study also indicated that with the increase in the mass of the impurity atom, the thermal conductivity decreases more and the reason for this should be investigated in the dependence of the phonon frequency on the mass.

کلیدواژه‌ها English

Silicon nanowires
Impurity
phonon transport
Thermal conductivity
J Hattori and S Uno, J. Appl. Phys. 52 04CN04 (2013). [DOI:10.7567/JJAP.52.04CN04]
J Hattori and S Uno, J. Appl. Phys. 52 04CN04 (2013). [DOI:10.7567/JJAP.52.04CN04]
S Sai, M.Sc. thesis of physics, National Institute of Technology Rourkela India (2013).
S Sai, M.Sc. thesis of physics, National Institute of Technology Rourkela India (2013).
N Yang, G Zhang and B Li, Nano letters 8 276 (2008). [DOI:10.1021/nl0725998] [PMID]
N Yang, G Zhang and B Li, Nano letters 8 276 (2008). [DOI:10.1021/nl0725998] [PMID]
L Weber, E Gmelin, App. Phys. A. 53 136 (1991). [DOI:10.1007/BF00323873]
L Weber, E Gmelin, App. Phys. A. 53 136 (1991). [DOI:10.1007/BF00323873]
A Boukai, Y Bunimovich, J Tahir-Kheli, J.K Yu, W.A Goddard lii and J.R Heath, Nature 451 168 (2008). [DOI:10.1038/nature06458] [PMID]
A Boukai, Y Bunimovich, J Tahir-Kheli, J.K Yu, W.A Goddard lii and J.R Heath, Nature 451 168 (2008). [DOI:10.1038/nature06458] [PMID]
A. I Hochbaum, R Chen, R.D Delgado, W Liang, E.C Garnett, M Najarian, A Majumdar and P Yang, Nature 451 163 (2008). [DOI:10.1038/nature06381] [PMID]
A. I Hochbaum, R Chen, R.D Delgado, W Liang, E.C Garnett, M Najarian, A Majumdar and P Yang, Nature 451 163 (2008). [DOI:10.1038/nature06381] [PMID]
W S Capinks, H J Maris, E Bauser, I Silier, M Asen-palmer, T Ruf, et. al., Appl. Phys. Lett. 71 2109 (1997). [DOI:10.1063/1.119384]
W S Capinks, H J Maris, E Bauser, I Silier, M Asen-palmer, T Ruf, et. al., Appl. Phys. Lett. 71 2109 (1997). [DOI:10.1063/1.119384]
S Chen, Q Wu, C Mishra, J Kang, H Zhang, K Cho, et. al. Nat. Mater. 11 203 (2012). [DOI:10.1038/nmat3207] [PMID]
S Chen, Q Wu, C Mishra, J Kang, H Zhang, K Cho, et. al. Nat. Mater. 11 203 (2012). [DOI:10.1038/nmat3207] [PMID]
J. S Wang, J Wang, J.T Lu, Eur. Phys. J. B 62 381 (2008). [DOI:10.1140/epjb/e2008-00195-8]
J. S Wang, J Wang, J.T Lu, Eur. Phys. J. B 62 381 (2008). [DOI:10.1140/epjb/e2008-00195-8]
R Landaure, Philosophical Magazine. 21 863 (1970). [DOI:10.1080/14786437008238472]
R Landaure, Philosophical Magazine. 21 863 (1970). [DOI:10.1080/14786437008238472]

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما