納米材料制備及物性測量的虛擬過程工程初探

編號：NMJS06382

篇名：納米材料制備及物性測量的虛擬過程工程初探

作者：侯超峰 ;高國賢 ;徐驥

關(guān)鍵詞： 納米材料 生長制備 熱力學(xué)性質(zhì) 虛擬過程工程 計算機仿真

機構(gòu)： 中國科學(xué)院過程工程研究所,北京100190

摘要： 分子模擬方法和高性能計算的進展為材料領(lǐng)域的虛擬過程工程提供了可能，即可以從微觀層面以可視化和在線交互的方式復(fù)現(xiàn)并虛擬操控一些納米材料的完整制備過程并全面測量其機械和熱力學(xué)性質(zhì)。本文以晶硅氣相化學(xué)沉積過程和硅納米線導(dǎo)熱系數(shù)的預(yù)測為例，探討并初步展示了這種可能性。文章表明：通過單獨調(diào)控反應(yīng)、擴散兩種主要控制機制可以揭示它們的競爭協(xié)調(diào)對所制備的晶體結(jié)構(gòu)與形貌的影響，為其定向調(diào)控提供指導(dǎo)與依據(jù)；通過大規(guī)模的原子模擬，可以直接獲得微米以上尺度的硅、碳等材料的機械和熱力學(xué)性質(zhì)，克服有限尺寸效應(yīng)。材料虛擬過程工程的最終實現(xiàn)將為其構(gòu)效關(guān)系的機理研究和優(yōu)化設(shè)計與制備調(diào)控提供強有力手段。