杂质、缺陷或者材料内部的边界都会增加热传输中的热阻，由此降低传导热能的能力。纳米颗粒对声子的散射受颗粒尺寸与声子波长的比率以及颗粒排布方式的强烈影响，这两个因素对热导率的影响很大。一些实验表明，不同尺寸的纳米颗粒由于受到声子的散射加强，会更有效地降低热导率。同样，在纳米颗粒质量分数一定的情况下，颗粒半径较小，数量较多会产生较低的热导率。　　 在其他研究者工作的基础上，受到启发后本文采用平衡态分子动力学方法计算在固态氩中掺杂氪以及纯氩的热导率，研究了杂质在空间的六种不同的几何排布方式对氩晶体热导率特性的影响，比较了六种杂质分布下的热导率，这六种杂质排布方式包括集中掺杂，单层掺杂，均匀掺杂，不均匀掺杂，随机掺杂和立方体掺杂。模拟结果证明在基本相同的杂质浓度下杂质位置的均匀性对固态氩热导率有很大影响，集中掺杂，单层掺杂，均匀掺杂，不均匀掺杂，随机掺杂和立方体掺杂的热导率依次降低，立方体掺杂的热导率最低，可能是因为以下两点：第一，在立方体掺杂方式中，存在声子杂质之间的散射和更强的声子界面散射，破坏了声子的连贯性，而在其它五种掺杂方式中只存在声子杂质散射或者较弱的声子界面散射；第二，如果十二个立方体之间的距离很短，很有可能发生多次散射，在其它五种掺杂方式中不会发生多次散射。计算结果表明在17K时，固态氩的热导率是立方体掺杂热导率的近三倍，在模拟的较高温度下，六种不同的杂质分布方式对氩晶体的热导率差影响很小。这是因为在较高的温度下，声子的U散射是热导率降低的主要原因，即它对热导率的影响胜过声子杂质散射和声子界面散射。为提高分子动力学模拟的计算效率，采用并行计算机代替单机计算。　　 本文还介绍了一个计算热导率的理论模型，即Callaway模型，把用Callaway模型计算得到的导热系数在17K-60K温度范围内进行拟合，并且与用分子动力学方法得到的导热系数相比较，结果表明，Callaway模型计算得到的导热系数与分子动力学方法模拟得到的导热系数相差不大，拟合结果较好，这说明可以用Callaway模型解释分子动力学方法。