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Avaliação da condutividade térmica a partir de dinâmica molecular baseada em funções de Green

Processo: 20/03387-7
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de abril de 2021 - 31 de março de 2023
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Vitor Rafael Coluci
Beneficiário:Vitor Rafael Coluci
Instituição Sede: Faculdade de Tecnologia (FT). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Limeira , SP, Brasil
Pesquisadores associados: Socrates de Oliveira Dantas ; Vinod Kumar Tewary
Assunto(s):Simulação por computador  Condutividade térmica  Simulação de dinâmica molecular  Funções de Green 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Condutividade térmica | dinâmica molecular clássica | Simulação computacional

Resumo

A condutividade térmica é uma propriedade crucial para o desenvolvimento de aplicações em captação de energia, dissipação térmica e computação quântica. Uma das formas mais usadas de se prever a condutividade térmica é pela análise da dissipação das flutuações do fluxo de calor em simulações da dinâmica molecular de equilíbrio, integrando-se a função de auto-correlação do fluxo de calor. Para obter a convergência da função de auto-correlação e previsões precisas, simulações longas da ordem de 100 ns geralmente são necessárias. Realizar tais simulações usando a dinâmica molecular convencional é uma tarefa formidável mesmo para os computadores modernos. Tem sido mostrado que simulações de dinâmica molecular baseadas na função de Green (GFMD) são capazes de estender a escala de tempo de simulação em 6-8 ordens de magnitude (pico a microsegundos) em certos problemas elásticos não lineares idealizados. Neste projeto, pretendemos avaliar a precisão da GFMD na previsão da condutividade térmica. Aplicaremos a técnica de Green-Kubo em simulações de GFMD e estudaremos o efeito de parâmetros de simulação como tamanho do passo de tempo e tempo de correlação na convergência da função de auto-correlação. A condutividade térmica será calculada para sistemas unidimensionais com e sem defeitos. Como a GFMD pode fornecer trajetórias mais precisas no espaço de fase, esperamos que ela possa reduzir os erros de amostragens e de integração temporal nas estimativas de condutividade térmica. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
COLUCI, V. R.; DANTAS, S. O.; TEWARY, V. K.. Accelerated causal Green?s function molecular dynamics. COMPUTER PHYSICS COMMUNICATIONS, v. 277, p. 7-pg., . (20/03387-7, 10/50646-6)

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