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纳米线热导率的大规模分子动力学模拟



        低维纳米材料由于具有许多独特的光、热、电、磁等性质,已成为当前材料领域研究的重要方向。当前的实验测量技术在处理纳米尺度传热时遇到许多困难,实验测量结果会存在较大的偏差。分子动力学(NAMD)模拟方法能够细致刻画院子振动周期内的微观过程,已经成为研究低维纳米结构导热性质的主要手段。非平衡分子动力学模拟(NEMD)由于类似于直接的实验测量,并且模拟收敛快,计算效率高,能够处理像纳米线、多晶这样的不均匀结构,因此得到广泛应用。

        本项目利用“神威·太湖之光”计算机系统的大规模并行计算能力,模拟体系原子数目达到了了20亿量级,单一方向空间特征尺度达到500微米以上,从而可以考察低维纳米材料力学和热学性质的一些临界尺寸效应。计算取得了良好的性能,有效扩展到122,880个主核,共计798万个计算核心,并达到了70%的并行效率。

        用户单位:中科院过程所

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