一种具备单向导通性能的金刚石导热结构设计

本发明公开了一种具备单向导通特性的金刚石导热结构设计及其建模仿真方法，旨在解决微纳电子器件中高密度热量的有效导出与方向控制问题。该结构借鉴液压系统中球形止回阀的工作原理，设计一种由主导热通道、斜置副通道、电磁球阀与外加电场共同构成的微纳观热控结构。在分子动力学平台LAMMPS中，结合金刚石晶体几何模型，通过施加正负流向纳米流体与电场实现热流的单向传导与反向阻断：当纳米流体自左向右时，纳米球阀在纳米流体驱动下进入副通道，实现热量正向导通；当纳米流体反向时，带电球阀在电场驱动下回弹至凹槽，阻断主通道，达成纳米流体截止。仿真结果表明该结构具备优良的热整流效果和方向控制能力，有效提升了电子器件散热效率与可靠性，为微纳尺度热管理技术提供了新思路。