碳纳米管中的非弹道热输运
材料科学
2023-11-07 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
利用玻尔兹曼输运方程的迭代求解并纳入四声子散射，重新研究了单壁碳纳米管（SWCNTs）的热输运性质。仅使用三声子散射时，发现弯曲与扭转声子模经由Umklapp过程仍不被散射，导致文献所报道的热导率随管长发散。然而，在四声子散射下，虽然纵模不受影响，但原本不被散射的横模经历Umklapp散射并导致非弹道输运，从而解决了关于SWCNTs热导率长度依赖性的数十年争论。使用三声子与四声子散射预测的SWCNTs热导率在300 K时为3700 W/m-K，且在所有已知材料中保持最高。
引用
@article{arxiv.2311.02954,
title = {Non-ballistic Thermal Transport in Carbon Nanotubes},
author = {Ankit Jain},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.02954},
year = {2023}
}