硅纳米线中温度依赖的非扩散热输运的蒙特卡罗研究

非扩散热输运由于其对材料声子平均自由程分布的基础理解及许多纳米尺度能源应用的重要意义，近期引起了广泛的研究兴趣。本工作中，我们通过在一系列温度下使用方差缩减蒙特卡罗技术严格求解声子玻尔兹曼输运方程，系统地研究了边界散射和纳米线长度对薄硅纳米线中非扩散热输运的作用。模拟使用从第一性原理密度泛函理论计算获得的完整声子色散和谱寿命数据作为输入，没有任何可调参数。我们的 BTE 模拟结果表明，纳米线长度在决定硅纳米线热导率方面起着重要作用。此外，我们的模拟结果暗示先前测量的硅纳米线存在显著的声子限域效应。这些发现对于全面理解硅纳米线中的微观非扩散热输运具有重要意义。