基于声子滤波与能量载流子约束的热整流理论范式
介观与纳米尺度物理
2020-02-26 v1 材料科学
应用物理
摘要
我们提供了一种理论框架，用于通过在不对称梯度薄膜堆叠的一侧对可用声子群体进行约束，来开发固态热整流器。利用修正的声子气体模型以考虑声子滤波与群体约束，我们证明，对于具有低声子非谐性的理想材料，即使不存在弹道声子输运，也能实现显著的热整流。该形式体系被用于阐明厚度为1-5 nm、梯度至尺寸大于1 μm的金刚石薄膜中的热整流，其理论热整流比介于0.75与6之间。因此，我们的热整流理论公式有望为设计可实现多种关键技术的先进固态器件创造机遇。
引用
@article{arxiv.1908.03048,
title = {A Theoretical Paradigm for Thermal Rectification via Phonon Filtering and Energy Carrier Confinement},
author = {Brian F. Donovan and Ronald J. Warzoha},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.03048},
year = {2020}
}