悬浮石墨烯中弹道、流体动力学与扩散声子输运的交叉
介观与纳米尺度物理
2019-02-18 v2 材料科学
摘要
流体动力学声子输运最近被预言为石墨材料中声子输运的一个重要 regime。过去许多关于流体动力学声子输运的研究聚焦于流体动力学 regime 主导其他 regime 的情形，以便清晰观察流体动力学特征。然而，这常常需要对温度和样品尺寸的严苛条件。在许多情况下，单一 regime 并不主导其他 regime，而是三种 regime——弹道、流体动力学与扩散 regime——都在一定程度上存在。此处我们通过比较三种不同机制各自的动量破坏率来评估三种 regime 的程度，每种机制代表一个不同的 regime：无内部声子散射的漫边界散射（弹道 regime）、结合正常散射的漫边界散射（流体动力学 regime）以及倒格矢散射（扩散 regime）。我们用 ab initio 全散射矩阵，借助偏差蒙特卡洛方法求解 Peierls-Boltzmann 方程。我们分别对弹道粒子与散射粒子的分布函数采样，从而比较三种不同机制的动量破坏率。利用此框架，我们讨论了一个著名的弹道到流体动力学交叉现象，称为声子 Knudsen 极小。
引用
@article{arxiv.1811.04329,
title = {Crossover of ballistic, hydrodynamic, and diffusive phonon transport in suspended graphene},
author = {Xun Li and Sangyeop Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.04329},
year = {2019}
}