纳米碳管拓扑缺陷的热物理效应探析

拓扑缺陷在通过或充分利用纳米碳管的形态结构来直接实现碳管物理、化学和力学等性质改进中扮演着十分重要的角色。碳管生长和细微结构有效可控实施，有赖于揭示纳米碳管局部缺陷所有发微细现象、能质传递规律及其对性能影响的深刻认识，从根本上实现微细观的控制，使新材料、新技术的潜力得以充分发挥，并挖掘新的功能特性，为各种纳米原型器件的研制提供有力支撑。本项目以准一维纳米碳管中的拓扑缺陷为出发点，利用原子层次和微细结构层次的模拟方法，进行基于物理基础考虑的理性分析认识和揭示现象规律；与此同时探索有效实验观测，试图从观察和测试上直接的事实依据，发现和验证缺陷所引发的热物理现象和基本规律，明晰缺陷结构内基本输运现象之间的物理关联，揭示缺陷对碳管局部和整体能质传递特性的影响，并尝试架构纳米缺陷结构与碳管热物理性能之间的内在关系，为纳米碳管缺陷效应的形成和可能的实际应用提供热设计原理及参数。