含杂质一维原子链热导Monte Carlo模拟

摘要

在弹性碰撞模型基础上,采用Monte Carlo随机抽样计算方法,并考虑局部温度控制局部碰撞顺序,我们研究掺杂对一维原子链热导的影响.对等质量一维原子链的热导模拟结果显示出一个非常稳定的平衡态,呈现出一个近似的温度梯度分布,满足Fourier定律.当链中含单个杂质时,杂质质量和位置都会使整个链的温度分布发生改变,杂质附近的温度振荡幅度最大,而且杂质质量相差越大,杂质附近的温度振荡幅度越大,杂质原子附近因巨大的热运动差异会导致断裂发生.链上原子质量无序分布时,无序度越大,高温端的端口处温度差越大,越容易发生断裂,而且无序度δ>1.0,链的中部虽有较大振荡,但仍呈现线性分布,满足Fourier定律.