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非谐链中的非平衡声子平均自由程

计算物理 2015-12-21 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

利用低维材料进行热应用需要对其异常热性质有深入理解。我们通过确定非谐链中频率依赖的声子平均自由程(MFPs)来分析一维系统中的热传导,从而揭示计算机模拟中观察到的发散热导率的机理。在我们的方法中,MFPs是从非平衡分子动力学模拟获得的谱热流的长度依赖性中提取的。在低频下,结果揭示了MFPs对频率的幂律依赖,与发散热导率以及最近确定的平衡MFPs一致。然而在较高频率下,非平衡MFPs始终超过平衡MFPs,突出了这两个量之间的差异。研究表明,对链施加压力会抑制平均自由程,并在低频下产生较弱的MFPs发散。这些结果为低维系统中的异常热传导提供了重要见解,也揭示了从平衡和非平衡模拟获得的MFPs之间的差异。

关键词

引用

@article{arxiv.1510.00247,
  title  = {Nonequilibrium phonon mean free paths in anharmonic chains},
  author = {K. Sääskilahti and J. Oksanen and S. Volz and J. Tulkki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1510.00247},
  year   = {2015}
}

备注

8 pages, 7 figures, minor changes to v1