Simulación del transporte de calor en nanoestructuras de silicio

Autores
Mancardo Viotti, Agustin Matias; Bea, Edgar Alejandro; Carusela, María Florencia; Monastra, Alejandro Gabriel; Soba, Alejandro
Año de publicación
2018
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
En este trabajo se calcula la conductividad térmica de una nanoestructura de silicio sometida a un gradiente térmico, en una situación de no-equilibrio termodinámico. El sistema se simula a través de dinámica molecular, utilizando dos modelos para los potenciales interatómicos: i) un potencial clásico empírico Tersoff-Brenner; ii) un potencial Tight-Binding semi-empírico. Para el primer caso se recurre al software libre LAMMPS y para el segundo se desarrolla un código. En este caso se analiza en detalle la eficiencia de distintas rutinas para la diagonalización de matrices, necesaria para calcular las fuerzas interatómicas, así como la utilización de diferentes modos de paralelización. Se presenta un detallado estudio de la eficiencia del código desarrollado.
We calculate the thermal conductivity of a Silicon nanostructure subject to a temperature gradient, in a non equilibrium thermodynamical state. We simulate the system by molecular dynamics using two models for the interatomic potentials: i) an empirical classical Tersoff-Brenner potential; ii) a semiempirical Tight-Binding potential. For the first case we use the free software LAMMPS and for the second we develop a code. In this last case we analyze the performance of the different routines used for diagonalizing matrices, necessary to compute the interatomic forces and we discuss the different parallelization implementations. We present a detailed study of the efficiency of the implemented code.
Fil: Mancardo Viotti, Agustin Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; Argentina
Fil: Bea, Edgar Alejandro. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Carusela, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; Argentina
Fil: Monastra, Alejandro Gabriel. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Soba, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina
Materia
Silicio
Nanoestructura
Dinamica Molecular
Potencial Tight Binding
Potencial Tersoff-Brenner
Analisis de Eficiencia
Conductividad Termica
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/103545
Acceder
id CONICETDig_5b76257c1faf2e3ee167642f5d640fb6
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/103545
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Simulación del transporte de calor en nanoestructuras de silicioSimulation of heat transport in silicon nanostructuresMancardo Viotti, Agustin MatiasBea, Edgar AlejandroCarusela, María FlorenciaMonastra, Alejandro GabrielSoba, AlejandroSilicioNanoestructuraDinamica MolecularPotencial Tight BindingPotencial Tersoff-BrennerAnalisis de EficienciaConductividad Termicahttps://purl.org/becyt/ford/1.3https://purl.org/becyt/ford/1En este trabajo se calcula la conductividad térmica de una nanoestructura de silicio sometida a un gradiente térmico, en una situación de no-equilibrio termodinámico. El sistema se simula a través de dinámica molecular, utilizando dos modelos para los potenciales interatómicos: i) un potencial clásico empírico Tersoff-Brenner; ii) un potencial Tight-Binding semi-empírico. Para el primer caso se recurre al software libre LAMMPS y para el segundo se desarrolla un código. En este caso se analiza en detalle la eficiencia de distintas rutinas para la diagonalización de matrices, necesaria para calcular las fuerzas interatómicas, así como la utilización de diferentes modos de paralelización. Se presenta un detallado estudio de la eficiencia del código desarrollado.We calculate the thermal conductivity of a Silicon nanostructure subject to a temperature gradient, in a non equilibrium thermodynamical state. We simulate the system by molecular dynamics using two models for the interatomic potentials: i) an empirical classical Tersoff-Brenner potential; ii) a semiempirical Tight-Binding potential. For the first case we use the free software LAMMPS and for the second we develop a code. In this last case we analyze the performance of the different routines used for diagonalizing matrices, necessary to compute the interatomic forces and we discuss the different parallelization implementations. We present a detailed study of the efficiency of the implemented code.Fil: Mancardo Viotti, Agustin Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; ArgentinaFil: Bea, Edgar Alejandro. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Carusela, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; ArgentinaFil: Monastra, Alejandro Gabriel. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Soba, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaAsociación Argentina de Mecánica Computacional2018-12info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/103545Mancardo Viotti, Agustin Matias; Bea, Edgar Alejandro; Carusela, María Florencia; Monastra, Alejandro Gabriel; Soba, Alejandro; Simulación del transporte de calor en nanoestructuras de silicio; Asociación Argentina de Mecánica Computacional; Mecánica Computacional; 36; 47; 12-2018; 2179-21872591-3522CONICET DigitalCONICETspainfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://cimec.org.ar/ojs/index.php/mc/article/view/5747info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-29T10:32:21Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/103545instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-29 10:32:22.116CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Simulación del transporte de calor en nanoestructuras de silicio
Simulation of heat transport in silicon nanostructures
title Simulación del transporte de calor en nanoestructuras de silicio
spellingShingle Simulación del transporte de calor en nanoestructuras de silicio
Mancardo Viotti, Agustin Matias
Silicio
Nanoestructura
Dinamica Molecular
Potencial Tight Binding
Potencial Tersoff-Brenner
Analisis de Eficiencia
Conductividad Termica
title_short Simulación del transporte de calor en nanoestructuras de silicio
title_full Simulación del transporte de calor en nanoestructuras de silicio
title_fullStr Simulación del transporte de calor en nanoestructuras de silicio
title_full_unstemmed Simulación del transporte de calor en nanoestructuras de silicio
title_sort Simulación del transporte de calor en nanoestructuras de silicio
dc.creator.none.fl_str_mv Mancardo Viotti, Agustin Matias
Bea, Edgar Alejandro
Carusela, María Florencia
Monastra, Alejandro Gabriel
Soba, Alejandro
author Mancardo Viotti, Agustin Matias
author_facet Mancardo Viotti, Agustin Matias
Bea, Edgar Alejandro
Carusela, María Florencia
Monastra, Alejandro Gabriel
Soba, Alejandro
author_role author
author2 Bea, Edgar Alejandro
Carusela, María Florencia
Monastra, Alejandro Gabriel
Soba, Alejandro
author2_role author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Silicio
Nanoestructura
Dinamica Molecular
Potencial Tight Binding
Potencial Tersoff-Brenner
Analisis de Eficiencia
Conductividad Termica
topic Silicio
Nanoestructura
Dinamica Molecular
Potencial Tight Binding
Potencial Tersoff-Brenner
Analisis de Eficiencia
Conductividad Termica
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/1.3
https://purl.org/becyt/ford/1
dc.description.none.fl_txt_mv En este trabajo se calcula la conductividad térmica de una nanoestructura de silicio sometida a un gradiente térmico, en una situación de no-equilibrio termodinámico. El sistema se simula a través de dinámica molecular, utilizando dos modelos para los potenciales interatómicos: i) un potencial clásico empírico Tersoff-Brenner; ii) un potencial Tight-Binding semi-empírico. Para el primer caso se recurre al software libre LAMMPS y para el segundo se desarrolla un código. En este caso se analiza en detalle la eficiencia de distintas rutinas para la diagonalización de matrices, necesaria para calcular las fuerzas interatómicas, así como la utilización de diferentes modos de paralelización. Se presenta un detallado estudio de la eficiencia del código desarrollado.
We calculate the thermal conductivity of a Silicon nanostructure subject to a temperature gradient, in a non equilibrium thermodynamical state. We simulate the system by molecular dynamics using two models for the interatomic potentials: i) an empirical classical Tersoff-Brenner potential; ii) a semiempirical Tight-Binding potential. For the first case we use the free software LAMMPS and for the second we develop a code. In this last case we analyze the performance of the different routines used for diagonalizing matrices, necessary to compute the interatomic forces and we discuss the different parallelization implementations. We present a detailed study of the efficiency of the implemented code.
Fil: Mancardo Viotti, Agustin Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; Argentina
Fil: Bea, Edgar Alejandro. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Carusela, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; Argentina
Fil: Monastra, Alejandro Gabriel. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Soba, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina
description En este trabajo se calcula la conductividad térmica de una nanoestructura de silicio sometida a un gradiente térmico, en una situación de no-equilibrio termodinámico. El sistema se simula a través de dinámica molecular, utilizando dos modelos para los potenciales interatómicos: i) un potencial clásico empírico Tersoff-Brenner; ii) un potencial Tight-Binding semi-empírico. Para el primer caso se recurre al software libre LAMMPS y para el segundo se desarrolla un código. En este caso se analiza en detalle la eficiencia de distintas rutinas para la diagonalización de matrices, necesaria para calcular las fuerzas interatómicas, así como la utilización de diferentes modos de paralelización. Se presenta un detallado estudio de la eficiencia del código desarrollado.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-12
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/103545
Mancardo Viotti, Agustin Matias; Bea, Edgar Alejandro; Carusela, María Florencia; Monastra, Alejandro Gabriel; Soba, Alejandro; Simulación del transporte de calor en nanoestructuras de silicio; Asociación Argentina de Mecánica Computacional; Mecánica Computacional; 36; 47; 12-2018; 2179-2187
2591-3522
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/103545
identifier_str_mv Mancardo Viotti, Agustin Matias; Bea, Edgar Alejandro; Carusela, María Florencia; Monastra, Alejandro Gabriel; Soba, Alejandro; Simulación del transporte de calor en nanoestructuras de silicio; Asociación Argentina de Mecánica Computacional; Mecánica Computacional; 36; 47; 12-2018; 2179-2187
2591-3522
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://cimec.org.ar/ojs/index.php/mc/article/view/5747
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Asociación Argentina de Mecánica Computacional
publisher.none.fl_str_mv Asociación Argentina de Mecánica Computacional
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1844614337125154816
score 13.070432

Publicaciones similares