نویسندگان
دانشگاه شهرکرد
چکیده
در این مقاله با در نظر گرفتن تقریب هماهنگ و به‌کمک روش ماتریس انتقال، به بررسی خواص فونونی و گرمایی یک دستگاه نردبانی می‌پردازیم. ابتدا یک مدل متشکل از دو زنجیره اتمی نامحدود با جرم‌های متفاوت ارائه می‌کنیم، که در آن جرم‌ها به‌وسیله فنرهای همسایه اول و دوم به یکدیگر متصل شده‌اند. سپس طیف بسامد فونونی این دستگاه را به‌دست می‌آوریم. در ادامه اثر تغییرات جرم را بر بسامدهای ویژه بررسی می‌کنیم. پس از آن با استفاده از طیف بسامد، برای حالت خاصی که از اثر همسایه‌های دوم صرف‌نظر شده است، چگالی حالت‌های فونونی را محاسبه می‌کنیم. در نهایت رسانندگی گرمایی این نانوساختار را به‌دست می‌آوریم. نتایج نشان می‌دهند با افزایش نسبت جرم‌های زنجیره‌های اتمی، طیف بسامد فونونی دستگاه به‌سمت بسامدهای پایین‌تر میل می‌کند و در حالت حدی، گاف بسامد در طیف مشاهده می‌شود. همچنین در غیاب اثر همسایه دوم، افزایش قدرت فنر همسایه اول باعث ایجاد گاف در چگالی حالت‌ها شده، رسانندگی گرمایی را کاهش می‌دهد. در حالی‌که کاهش قدرت آن، باعث می‌شود رسانندگی افزایش یابد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
The phonon and thermal properties of a ladder nanostructure
نویسندگان [English]
- M Mardaani
- M Mardaani
- H Rabani
- M Keshavarz
چکیده [English]
In this paper, we study the phonon thermal properties of a ladder nanostructure in harmonic approximation. We present a model consisting of two infinite chains with different masses. Then, we investigate the effect of different masses on the phonon spectrum. Moreover, as a specific case, in the absence of the second neighbor interaction, we calculate the phonon density of states/modes. Finally, we consider the thermal conductivity of the system. The results show that the phonon spectrum shifts down to the lower frequencies by increasing the masses. Furthermore, a frequency gap appears in the phonon spectrum. By increasing the springs constants, the thermal conductance decreases.
کلیدواژه‌ها [English]
- ladder nanostructure
- phonon spectrum
- density of states/modes
- thermal conductance
- transfer matrix
)