纳米系统中的非傅里叶热输运

由于维度的降低、与表面的相互作用、无序性以及大的涨落，小型纳米系统中的能量传递可能与其宏观对应物截然不同。这些因素可能引发非扩散型热传递，在微小尺度上必须加以考虑。我们从非平衡统计力学和原子模拟的角度，概述了该领域的最新进展。我们总结了导致标准热输运扩散图像及其普适特征失效的基本性质，并带有一些历史视角。我们还通过阐述长程相互作用和可积性对非扩散输运的影响来完善这一图景。然后，我们讨论了如何利用所有这些特性进行热管理、热整流以及提高能量转换效率。最后，我们回顾了在单聚合物、纳米管和二维材料中反常热输运的原子模拟方面的最新成就，并对现有的实验文献进行了简要说明。