随着现代科技的发展和人们对高质量信息化生活的追求,电子芯片已经小到几个纳米,超过50%的损坏是由于发热导致,因此研究纳米材料热输运机理对热管理具有重要意义。石墨烯因其卓越的导热性能而被认为是现代电子设备中的一种出色的散热材料。散热材料中由于二维材料的堆叠产生许多界面降低了散热材料的导热能力。因此,对石墨烯堆叠结构热传导的机理分析和优化研究对于解决散热问题至关重要。声子耦合影响着热传输,低维材料的热管理需要对声子耦合有一个基本的了解。本文首先基于玻尔兹曼输运方程,提出了声子弱耦合模型,并将声子弱耦合分为“隐式耦合”和“显式耦合”,分别对应于单个结构内部和两个结构之间的耦合。在显式耦合中,进一步推导出交错堆叠界面和范德华异质结界面的理论分析模型。通过分子动力学模拟计算交错堆叠石墨烯纳米带界面和石墨烯-二硫化钼范德华异质结界面。结果表明,通过链接碳链,交错堆叠石墨烯纳米带间的界面热阻大大降低。并利用声子弱耦合模型分析和解释了交错堆叠界面处的二维热输运机制。当石墨烯纳米带仅由一条碳链链接时,界面热阻降低了一个数量级。并且随着碳链数量的增加,界面热阻的下降速度逐渐减慢,这可以用基于声子弱耦合模型的理论关系式来解释。此外,通过声子弱耦合模型与传统简化模型的比较,证实了声子弱耦合模型在计算交错堆叠石墨烯纳米带界面热阻的准确性。同时,对于石墨烯-二硫化钼范德华异质结结构,通过声子弱耦合模型推导的理论温度分布曲线与模拟计算得到的温度分布一致,进一步从理论上揭示了范德华异质结界面传热机理。本文结合了解析模型和分子动力学模拟,对堆叠石墨烯结构的界面导热机理和影响因素进行了深入研究和分析。这不仅加深了对材料界面热传导机理的理解,同时也为改善界面热传导,进行有效的热管理提供了切实可行的方法。