利用声子纳米结构中的弹道声子传输实现热引导与聚焦
介观与纳米尺度物理
2017-05-22 v1
摘要
不同于宏观尺度上的经典热扩散，纳米尺度下的热传输可以在无能量耗散的情况下发生，因为声子能够沿直线传播数百纳米。尽管近期已有实验证据表明存在这种弹道声子传输，但对其方向性的控制及其实际应用仍是一项挑战，因为单个声子的方向是混沌的。在此，我们展示了一种利用带孔阵列的硅薄膜来控制弹道声子传输方向性的方法。首先，我们演示了在孔间通道中定向热流的形成。接着，我们将这些纳米结构作为弹道声子的定向源，并将发射的声子耦合至纳米线中。最后，我们引入了一种纳米尺度热透镜，其中声子汇聚于焦点处，从而将热量聚焦至几百纳米的斑点内。这些结果为射线状热操控奠定了基础，使得纳米尺度热引导、耗散、局域化、限制与整流成为可能。
引用
@article{arxiv.1609.08003,
title = {Heat guiding and focusing using ballistic phonon transport in phononic nanostructures},
author = {Roman Anufriev and Aymeric Ramiere and Jeremie Maire and Masahiro Nomura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.08003},
year = {2017}
}