Теплопровідність Si нанониток з аморфною SiO2 обо-лонкою: молекулярно-динамічний розрахунок

Теплопровідність Si нанониток з аморфною SiO2 обо-лонкою: молекулярно-динамічний розрахунок

The processes of thermal transport in Si nanowires covered with an amorphous SiO2 shell have been studied using the nonequilibrium molecular dynamics method. The influence of the amorphous layer thickness, radius of the crystalline silicon core, and temperature on the thermal conductivity of the nan...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2021
Автори: Kuryliuk, V.V., Semchuk, S.S., Kuryliuk, A.M., Kogutyuk, P.P.
Формат: Стаття
Мова:English
Ukrainian
Опубліковано: Publishing house "Academperiodika" 2021
Теми:
коефiцiєнт теплопровiдностi
нанонитка
кремнiй
молекулярна динамiка
Теплопровідність
Онлайн доступ:https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020050
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Ukrainian Journal of Physics

Репозитарії

Ukrainian Journal of Physics
id ujp2-article-2020050
record_format ojs
spelling ujp2-article-20200502021-05-28T16:26:59Z Thermal Conductivity of Si Nanowires with an Amorphous SiO2 Shell: A Molecular Dynamics Study Теплопровідність Si нанониток з аморфною SiO2 обо-лонкою: молекулярно-динамічний розрахунок Kuryliuk, V.V. Semchuk, S.S. Kuryliuk, A.M. Kogutyuk, P.P. thermal conductivity nanowire silicon molecular dynamics коефiцiєнт теплопровiдностi нанонитка кремнiй молекулярна динамiка Теплопровідність The processes of thermal transport in Si nanowires covered with an amorphous SiO2 shell have been studied using the nonequilibrium molecular dynamics method. The influence of the amorphous layer thickness, radius of the crystalline silicon core, and temperature on the thermal conductivity of the nanowires is considered. It is found that the increase of the amorphous shell thickness diminishes the thermal conductivity in Si/SiO2 nanowires of the core-shell type. The results obtained also testify that the thermal conductivity of Si/SiO2 nanowires at 300 K increases with the cross-section area of the crystalline Si core. The temperature dependence of the thermal conductivity coefficient in Si/SiO2 nanowires of the core-shell type is found to be considerably weaker than that in crystalline silicon nanowires. This difference was shown to result from different dominant mechanisms of phonon scattering in those nanowires. The results obtained demonstrate that Si/SiO2 nanowires are a promising material for thermoelectric applications. Методом нерiвноважної молекулярної динамiки дослiджено процеси теплового транспорту в Si нанонитках, покритих оболонкою аморфного SiO2. Розглянуто вплив товщини аморфного шару, радiуса кристалiчного кремнiєвого ядра I температури на величину коефiцiєнта теплопровiдностi нанониток. Встановлено, що збiльшення товщини аморфної оболонки зумовлює зменшення теплопровiдностi Si/SiO2 нанониток типу ядро-оболонка. Результати також показують, що теплопровiднiсть Si/SiO2 нанониток при 300 К зростає зi збiльшенням площi поперечного перерiзу кристалiчного Si ядра. Виявлено, що температурна залежнiсть коефiцiєнта теплопровiдностi Si/SiO2 нанониток типу ядро-оболонка є суттєво слабшою, нiж в кристалiчних кремнiєвих нанонитках. Показано, що така вiдмiннiсть є результатом рiзних домiнуючих механiзмiв фононного розсiювання в нанонитках. Отриманi результати демонструють, що нанонитки Si/SiO2 є перспективним матерiалом для термоелектричних застосувань. Publishing house "Academperiodika" 2021-05-28 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020050 10.15407/ujpe66.5.399 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 66 No. 5 (2021); 399 Український фізичний журнал; Том 66 № 5 (2021); 399 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe66.5 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020050/1790 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020050/1791 Copyright (c) 2021 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine
institution Ukrainian Journal of Physics
baseUrl_str
datestamp_date 2021-05-28T16:26:59Z
collection OJS
language English
Ukrainian
topic коефiцiєнт теплопровiдностi
нанонитка
кремнiй
молекулярна динамiка
Теплопровідність
spellingShingle коефiцiєнт теплопровiдностi
нанонитка
кремнiй
молекулярна динамiка
Теплопровідність
Kuryliuk, V.V.
Semchuk, S.S.
Kuryliuk, A.M.
Kogutyuk, P.P.
Теплопровідність Si нанониток з аморфною SiO2 обо-лонкою: молекулярно-динамічний розрахунок
topic_facet thermal conductivity
nanowire
silicon
molecular dynamics
коефiцiєнт теплопровiдностi
нанонитка
кремнiй
молекулярна динамiка
Теплопровідність
format Article
author Kuryliuk, V.V.
Semchuk, S.S.
Kuryliuk, A.M.
Kogutyuk, P.P.
author_facet Kuryliuk, V.V.
Semchuk, S.S.
Kuryliuk, A.M.
Kogutyuk, P.P.
author_sort Kuryliuk, V.V.
title Теплопровідність Si нанониток з аморфною SiO2 обо-лонкою: молекулярно-динамічний розрахунок
title_short Теплопровідність Si нанониток з аморфною SiO2 обо-лонкою: молекулярно-динамічний розрахунок
title_full Теплопровідність Si нанониток з аморфною SiO2 обо-лонкою: молекулярно-динамічний розрахунок
title_fullStr Теплопровідність Si нанониток з аморфною SiO2 обо-лонкою: молекулярно-динамічний розрахунок
title_full_unstemmed Теплопровідність Si нанониток з аморфною SiO2 обо-лонкою: молекулярно-динамічний розрахунок
title_sort теплопровідність si нанониток з аморфною sio2 обо-лонкою: молекулярно-динамічний розрахунок
title_alt Thermal Conductivity of Si Nanowires with an Amorphous SiO2 Shell: A Molecular Dynamics Study
description The processes of thermal transport in Si nanowires covered with an amorphous SiO2 shell have been studied using the nonequilibrium molecular dynamics method. The influence of the amorphous layer thickness, radius of the crystalline silicon core, and temperature on the thermal conductivity of the nanowires is considered. It is found that the increase of the amorphous shell thickness diminishes the thermal conductivity in Si/SiO2 nanowires of the core-shell type. The results obtained also testify that the thermal conductivity of Si/SiO2 nanowires at 300 K increases with the cross-section area of the crystalline Si core. The temperature dependence of the thermal conductivity coefficient in Si/SiO2 nanowires of the core-shell type is found to be considerably weaker than that in crystalline silicon nanowires. This difference was shown to result from different dominant mechanisms of phonon scattering in those nanowires. The results obtained demonstrate that Si/SiO2 nanowires are a promising material for thermoelectric applications.
publisher Publishing house "Academperiodika"
publishDate 2021
url https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020050
work_keys_str_mv AT kuryliukvv thermalconductivityofsinanowireswithanamorphoussio2shellamoleculardynamicsstudy
AT semchukss thermalconductivityofsinanowireswithanamorphoussio2shellamoleculardynamicsstudy
AT kuryliukam thermalconductivityofsinanowireswithanamorphoussio2shellamoleculardynamicsstudy
AT kogutyukpp thermalconductivityofsinanowireswithanamorphoussio2shellamoleculardynamicsstudy
AT kuryliukvv teploprovídnístʹsinanonitokzamorfnoûsio2obolonkoûmolekulârnodinamíčnijrozrahunok
AT semchukss teploprovídnístʹsinanonitokzamorfnoûsio2obolonkoûmolekulârnodinamíčnijrozrahunok
AT kuryliukam teploprovídnístʹsinanonitokzamorfnoûsio2obolonkoûmolekulârnodinamíčnijrozrahunok
AT kogutyukpp teploprovídnístʹsinanonitokzamorfnoûsio2obolonkoûmolekulârnodinamíčnijrozrahunok
first_indexed 2025-10-02T01:17:03Z
last_indexed 2025-10-02T01:17:03Z
_version_ 1851765254835404801

Схожі ресурси