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adf:heatconductance2 [2023/10/04 19:13] – 创建 liu.jun | adf:heatconductance2 [2023/10/09 19:15] (当前版本) – [1,dE/dt的求取] liu.jun | ||
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- | ======ReaxFF-热导率方法2:使用T-NEMD方法计算热导率====== | + | ======ReaxFF-热导率方法2:T-NEMD方法结合传热功率统计====== |
热导率计算公式: | 热导率计算公式: | ||
* k = W/ | * k = W/ | ||
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{{ : | {{ : | ||
注意: | 注意: | ||
- | * 步数:设置较长,这里作为演示设置了 20 万步,步数需要足够长,一遍有足够的时间,达到稳定的非平衡态,即热传递达到恒定 | + | * 步数:设置较长,这里作为演示设置了 20 万步,步数需要足够长,以便有足够的时间,达到稳定的非平衡态,即热传递达到恒定 |
* 步长:温度很低,因此步长可以设置的较长 | * 步长:温度很低,因此步长可以设置的较长 | ||
* Initial Temperature:设置为热源、热漏的均值,热源、热漏后面分别设置为 90K、70K,因此此处为 80K | * Initial Temperature:设置为热源、热漏的均值,热源、热漏后面分别设置为 90K、70K,因此此处为 80K | ||
行 29: | 行 29: | ||
{{ : | {{ : | ||
- | 注意Atoms in Region,选择了对应的Region。 | + | 注意上图中Atoms in Region,选择了对应的Region。 |
保存并运行作业。 | 保存并运行作业。 | ||
行 42: | 行 42: | ||
双击坐标轴,选择右侧 Analysis 栏,再选择 LineaRegression 栏,对该曲线进行线性回归拟合: | 双击坐标轴,选择右侧 Analysis 栏,再选择 LineaRegression 栏,对该曲线进行线性回归拟合: | ||
{{ : | {{ : | ||
- | 由于笔者 Movie → Graph → Try To Use Time On E-axes 勾选了,因此曲线的横坐标一般会是时间而非帧数。由于前面的很长时间开始体系热传递还没有达到平衡,因此应该等到足够的时间之后,曲线斜率稳定之后,拟合斜率稳定的这部分数据,因此我们这里作为示意,选择从 10 万 fs 后的数据开始拟合(总共20 万 fs),然后点击 OK,即得到拟合直线与原始曲线合并显示: | + | 由于笔者 Movie → Graph → Try To Use Time On E-axes 勾选了,因此曲线的横坐标一般会是时间而非帧数。由于前面的很长时间开始体系热传递还没有达到平衡,因此应该等到足够的时间之后,曲线斜率稳定之后,拟合斜率稳定的这部分数据,因此我们这里作为示意,选择从 10 万 fs 后的数据开始拟合(因为总的模拟时间是 |
{{ : | {{ : | ||
- | 从上图中可以看到,拟合的时候,基本上忽略了前 10 万 fs 的数据。直线数据的标题(上图右上角),可以看到直线斜率为 5.39×10${-5}$ eV/ | + | 从上图中可以看到,拟合的时候,忽略了前 10 万 fs 的数据。直线数据的标题(上图右上角),可以看到直线斜率为 5.39×10${-5}$ eV/ |
如上文所说,取其一半即 dE/dt = 2.695 ×10${-5}$eV/ | 如上文所说,取其一半即 dE/dt = 2.695 ×10${-5}$eV/ | ||
- | ====热传导横截面积==== | + | ====2,热传导横截面积==== |
Model → Lattice,下图中可见,对本例而言,S = a × c = 281.96919 Å$^2$ | Model → Lattice,下图中可见,对本例而言,S = a × c = 281.96919 Å$^2$ | ||
{{ : | {{ : | ||
- | ====热传导距离==== | + | ====3,热传导距离==== |
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选中对应的两个原子,即可显示两个原子之间的距离。 | 选中对应的两个原子,即可显示两个原子之间的距离。 | ||
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+ | 带入文中开头的公式中,换算为国际单位制即可求得热导率。 | ||
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+ | =====注意:===== | ||
+ | * 模型太小,则热涨落很大,模型越大,结果越趋于稳定。 | ||
+ | * 力场的准确度对结果影响很大。 | ||
+ | * 该方法对力场、DFTB、MOPAC、DFT均适用。 |