Details

Предметом исследования являются переходные тепловые процессы в мономолекулярной решетке графена, возникающие при поперечных колебаниях атомов, а именно: эволюция кинетической энергии системы после задания случайного распределения начальных скоростей атомов. Объектом исследования выбран однослойный лист графена, моделируемый методом молекулярной динамики с использованием потенциала AIREBO. Цель работы заключается в исследовании нестационарных тепловых явлений в кристаллической решетке с позиции двух методов: аналитический ковариационный подход и классическое молекулярно-динамическое моделирование. В работе представлен сравнительный анализ двух методов, установлены границы применимости гармонического приближения для моделирования тепловой динамики графена. Проведены расчеты по определению постоянной решетки графена и коэффициента жесткости связи.

The subject of the graduate qualification work is the transient thermal processes in a monomolecular graphene lattice arising from transverse atomic vibrations, namely, the evolution of the kinetic energy of the system after assigning a random distribution of initial atomic velocities. The object of the study is a single-layer graphene sheet simulated by molecular dynamics using the AIREBO potential. The aim of the work is to investigate non‑stationary thermal phenomena in a crystal lattice from the perspective of two methods: the analytical covariance approach and classical molecular dynamics simulation. The work presents a comparative analysis of the two methods and establishes the limits of applicability of the harmonic approximation for modeling the thermal dynamics of graphene. Calculations have been performed to determine the graphene lattice constant and the bond stiffness coefficient.