热电制冷具有结构小、无污染、冷却速度快等优点，常用于微制冷器等高技术领域。然而由于现在的热电制冷效率比较低，限制了热电制冷器的应用。热电能量转化装置依赖于材料的热电品质指数(ZT)，增加ZT的主要原因是降低热导率。 本文对微尺度传热的研究现状进行了总结，讨论了分子动力学模拟方法的基本原理和详细步骤。采用平衡态分子动力学方法(EMD)模拟杂质对固体氩热传导性能的影响。模拟结果显示，比较固体氩中不同掺杂时导热系数大小，发现同样掺杂浓度条件下，掺空穴时材料导热系数比掺氪时低，说明掺杂时由于晶格不匹配引起的声子散射比不同质量引起的散射更重要；比较在固体氩中添加空穴时，相同掺杂浓度下，随机分布空穴比集中分布空穴时材料的导热系数要低，说明集中分布空穴散射了中长波长范围的声子，而随机分布空穴散射了短波长范围的声子，且声子散射的光谱范围较大，短波长或Brillouin区域边缘声子散射比中长波声子更有效。 同时采用EMD方法模拟了单壁纳米碳管的导热系数，并研究了空穴和同位素杂质对纳米碳管导热性能的影响。结果表明，空穴对声子的散射要比同位素强的多，这导致了碳纳米管的晶格热传导性能大大降低。在纳米碳管中添加氩之后，比较其添加前后的导热系数，发现填充Ar后的碳纳米管的导热系数随温度的变化关系同相应的未填充Ar的碳纳米管的导热系数随温度的变化关系相类似。但是，添加氩的纳米碳管的导热系数比相应的未填充Ar的碳纳米管的导热系数明显高，这是因为C-Ar原子间的相互作用引起了热传导以及Ar原子在碳纳米管内的活跃运动而导致了传质现象的发生。 本文还采用非平衡态分子动力学(NEMD)仿真了近场热记录系统的热响应过程。对探针施加不同的作用力时，随着作用力的增加，基体的热响应明显加快，系统达到热平衡所需时间相应减少，可有效提高热机械数据存储速率。采用数值差分方法对一维探针-基体的传热模型进行数值求解，数值解和分子动力学模拟结果总体趋势基本吻合。