二氧化硅表面间的极端近场热传递
材料科学
2024-07-16 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
尽管最近的实验显示，在间隙尺寸约为 10 nm 的平行平面二氧化硅表面之间，辐射热通量有了令人印象深刻的增强，但对亚纳米级间隙距离的探索仍然空白。在本文中，通过采用非平衡分子动力学（NEMD）模拟，我们研究了非晶态和晶态两种形式的两个 SiO2 板之间的热传递。当间隙尺寸为 2 nm 时，我们发现传热系数比 10 nm 间隙尺寸下的实验值增加了约 30 倍，证实了涨落电动力学（FE）理论预测的距离平方反比依赖关系。NEMD 与 FE 的对比分析显示出总体良好的一致性，特别是对于非晶二氧化硅。光谱热传递分析表明间隙尺寸对热传递有深远影响，其峰值对应于介电函数的共振。在较小间隙尺寸下与涨落电动力学理论的偏差，是在声子隧穿和表面附近介电常数梯度效应的背景下进行解释的。
引用
@article{arxiv.2402.04801,
title = {Extreme near-field heat transfer between silica surfaces},
author = {Ali Rajabpour and Julien El Hajj and Mauricio Gómez Viloria and Riccardo Messina and Philippe Ben-Abdallah and Yangyu Guo and Samy Merabia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.04801},
year = {2024}
}