Теплопроводность углеродных нанотрубок

По мере уменьшения размеров электронных и механических устройств до микрометрового и нанометрового масштабов особую важность приобретает прогнозирование теплотранспортных свойств их компонентов. Такие прогнозы на основе теорий молекулярного уровня особенно важны для моделирования наноэлектронных устройств, в которых законы масштабирования могут существенно изменяться, однако свойства компонентов труднее всего точно измерить. Поэтому с использованием эмпирического силового поля, зависящего от порядка связи, мы исследовали зависимость теплопроводности нанотрубок от их структуры, дефектов и вакансий. Анизотропный характер теплопроводности кристаллов графита естественным образом проявляется и в углеродных нанотрубках. Мы обнаружили, что углеродные нанотрубки обладают очень высокой теплопроводностью, сопоставимой с теплопроводностью кристаллов алмаза и графитовых слоёв в плоскости. Кроме того, пучки нанотрубок демонстрируют свойства, весьма сходные со свойствами кристаллов графита, включая резкое различие теплопроводности вдоль разных кристаллографических осей.