应力条件下固体热输运微观机理研究
应力会改变原子间距,进而改变物质的电子结构,原(分)子间的相互作用和晶格结构,最终达到平衡,形成全新的物质状态。因此在施加应力后的材料通常具有不同的物理、化学性质。
应力可分为拉应力和压应力,拉应力多可施加在单方向或多方向,而常见的以静水压方式施加的压应力即为压力环境(压力大于大气压)。研究拉应力对材料热导率的影响对于材料改性领域有重要意义。
分析施加超高压应力条件下材料的热导率以及分析压应力对导热机理的影响,对研究地球和行星的热演化和磁场变化、高温超导机理的揭示、材料的应力改性等涉及超高压应力条件的研究领域具有重要的意义。然而关于应力对材料热导率的影响以及应力条件下材料导热机理的研究,无论是在理论分析、数值模拟还是实验测量方面,都尚处于探索阶段,无法满足迫切的应用需要。
相较于拉应力和压应力实验测量技术的复杂性、高昂的成本和误差大等问题,数值模拟方法更适合用于系统研究高压条件下材料热导率随压力的变化,通过微观载流子输运特性的变化揭示超高压条件下热输运机理。因此,本文采用数值模拟方法对应力条件下材料的热导率进行预测、研究热导率与压力的函数关系、分析压力 ...