用于预测维度受限材料热导率的降阶模型
材料科学
2023-08-03 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
预测电介质中的纳米尺度热输运需要诸如玻尔兹曼输运方程（BTE）之类的模型，以考虑具有复杂几何结构中声子的边界散射。尽管 BTE 已针对若干关键实验得到验证，但其计算代价限制了其适用性。在此，我们展示了一种用于预测维度受限材料（即单片与多孔薄膜，以及矩形和圆柱形纳米线）中热导率的解析降阶模型。该方法使用最近开发的“弹道修正模型”（BCM），其考虑了材料声子平均自由程的完整分布。该模型针对若干基体材料与 BTE 模拟进行了验证，获得了极佳的一致性。通过提供精确且易用的纳米结构热输运预测，我们的工作致力于加速能源转换与热管理应用材料的筛选。
引用
@article{arxiv.2308.00981,
title = {Reduced-Order Model to Predict Thermal Conductivity of Dimensionally-Confined Materials},
author = {S. Aria Hosseini and Alex Greaney and Giuseppe Romano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.00981},
year = {2023}
}
备注
This article may be downloaded for personal use only. Any other use requires prior permission of the author and AIP Publishing. This article appeared in S. A. Hosseini et al., Appl. Phys. Lett. 122 (26): 262202 (2023) and may be found at https://doi.org/10.1063/5.0149792