论力学与热学性质之间的联系：力热学
介观与纳米尺度物理
2023-04-12 v2
摘要
我们报告了从力学模式布朗运动的线性叠加出发，对连接两个热库的电绝缘棒宏观热学性质（比热、热导率）的理论推导。计算在弱温度梯度下、经典极限（高温）下进行。推导在几何和实验条件方面保持基础，从而实现了几乎完全解析的处理。在建模中，每个模式都受到特定的朗之万力的作用，这使得能够沿棒产生所需的温度分布。该理论具有预测性：温度梯度（以及因此的能量输运）与邻近力学模式之间的运动幅度互相关相关联。这是因为能量输运实际上是通过模式波之间的混合来介导的，而不是通过模式本身。这一结果可以通过实验检验，并将扩展能量均分和涨落-耗散定理的基础概念。该理论将发生混合的夹持区域的宏观尺寸与所处理问题的微观长度尺度——声子平均自由程——紧密联系起来。这个关键的夹持区域最近在纳米力学领域因关于“声子屏蔽”和“软夹持”的热门研究而重新受到关注。我们相信，我们的工作将影响纳米结构中的热输运领域，并有望在未来将理论发展到量子领域。
引用
@article{arxiv.2211.15106,
title = {On the link between mechanics and thermal properties: mechanothermics},
author = {Eddy Collin and Ilya Golokolenov and Olivier Maillet and Laurent Saminadayar and Olivier Bourgeois},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.15106},
year = {2023}
}