石墨材料中集体与非集体声子流转变引起的热阻
材料科学
2019-03-15 v1
摘要
石墨材料中的声子相比倒格矢散射（U 散射）表现出强烈的正常散射（N 散射）。强烈的 N 散射导致集体声子流，这与 U 散射占主导的相对常见情形不同。若石墨材料具有有限尺寸并与热、冷储层接触，储层发射具有非集体分布的声子，则 N 散射会在石墨材料与热储层界面附近将非集体声子流改变为集体声子流。我们研究了非集体与集体声子流转变过程中由 N 散射引起的热阻。我们对 Peierls-Boltzmann 输运方程的蒙特卡洛求解表明，在 100、200 和 300 K 时，石墨材料中的 N 散射使热通量相较弹道情形分别降低约 15%、30% 和 40%。这显著大于具有相似德拜温度（约 2300 K）的德拜晶体的约 5% 降低。我们将 N 散射引起的热通量大幅降低归因于石墨材料的非线性色散及具有不同群速度的多声子支。
引用
@article{arxiv.1812.04703,
title = {Thermal resistance by transition between collective and non-collective phonon flows in graphitic materials},
author = {Sangyeop Lee and Xun Li and Ruitiang Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.04703},
year = {2019}
}