利用阻抗匹配增强通过一维界面的声子流
介观与纳米尺度物理
2015-05-22 v1
摘要
我们将微波工程中的概念扩展到热界面，并探索一维阻抗匹配的原理。该扩展基于利用从声子自能提取的接触增宽矩阵 将声阻抗推广到非线性色散。对于单一结，我们发现对于相干和非相干声子，当匹配的 等于接触增宽的几何平均(GM)时，出现最佳热导。该准则有利于低频和高频声子的传输，它要求 (1) 结的低频声阻抗通过最小化界面电阻之和来匹配两个接触端的声阻抗；以及 (2) 截止频率接近两个接触端的最小值，从而减少态向隧穿区的溢出。对于最终缩小的单原子/弹簧结，匹配准则转变为质量的算术平均和弹簧常数的调和平均。使用具有指数变化增宽的复合梯度结可进一步改善匹配，其功能类似于宽带抗反射涂层。然而存在权衡，因为界面长度的增加带来了额外的内禀散射源。
引用
@article{arxiv.1505.05566,
title = {Enhancing phonon flow through 1D interfaces by Impedance Matching},
author = {Carlos A. Polanco and Avik W. Ghosh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.05566},
year = {2015}
}
备注
17 pages, 5 figures