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从人口主导到相干主导的非扩散热传导转变

材料科学 2026-05-11 v3 介观与纳米尺度物理

摘要

高热导晶体绝缘体中的热传导偏离扩散行为一般理解基于声子玻尔兹曼运输方程。然而,对于热导率较低、基本单元较大或存在强非谐性的材料,最近发展的声子威斯特方程更为合适,因为其包含重叠声子带之间的隧穿。本文通过求解声子威斯特方程,发展了一种获取声子人口和相干性随任意热源变化动力学的方案。该方法用于预测 CsPbBr3_\text{3} 和 La2_\text{2}Zr2_\text{2}O7_\text{7} 在基于第一性原理数据输入下的尺度效应和动力学热导率。我们预测在这些材料在室温下,长度尺度在数十纳米至几微米范围内,与 bulk 热导率存在显著偏离,这些偏离在当前实验技术范围内可被直接观察到。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.13616,
  title  = {Transition from population- to coherence-dominated nondiffusive thermal transport},
  author = {Laurenz Kremeyer and Bradley J. Siwick and Samuel Huberman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.13616},
  year   = {2026}
}

备注

9 pages, 3 figures