非局域热输运中时空依赖的热导率
介观与纳米尺度物理
2020-10-07 v1
摘要
非局域热输运通常由佩尔-玻尔兹曼输运方程（PBE）描述。然而，由于该积分微分方程的高维性，求解一般时空依赖问题的 PBE 仍是一项艰巨任务。本文中，我们给出使用特征分解方法对具有线性化碰撞矩阵的时空依赖 PBE 的直接求解。我们证明存在一个广义傅里叶型关系将热流与局域温度联系起来，且该本构关系定义了依赖于时间和空间的热导率。将此方法与声子性质的 ab initio 计算相结合，我们证明在瞬态光栅几何结构中，时空依赖的热导率在高热导率材料中引发了温度的振荡响应。本求解方法使我们能将热传导的计算能力扩展至时空依赖的非扩散输运 regime。该能力不仅能实现对观测非局域热输运的热学测量的更准确解释，还将增强我们对作为纳米尺度热管理应用有前景候选者的高热导率材料中非局域热输运的物理理解。
引用
@article{arxiv.2008.07596,
title = {Space-time dependent thermal conductivity in nonlocal thermal transport},
author = {Chengyun Hua and Lucas Lindsay},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.07596},
year = {2020}
}