General Theories and Features for Interfacial Thermal Transport
在纳米器件中，对界面热输运的理解和控制是非常重要的。本文首先讨论了处理界面热输运问题的理论方法，如宏观模型、分子动力学、晶格动力学和现代量子输运理论。然后讨论了影响界面热输运的各种因素，如界面化学键的形成、缺陷和界面粗糙度、应变和衬底、原子种类和质量比、结构取向等。然后重点分析了界面非弹性散射的作用，并讨论了它在热校正中的应用。最后，讨论了挑战和有前途的方向。
2018-01-19 cond-mat.mes-hall
Thermal vector potential theory of transport induced by temperature gradient
基于热矢量势，提出了一种计算热输运系数的微观形式，热矢量势的时间导数与热力有关。形式主义是免费的非物理的分歧时，Luttinger的形式主义是天真地应用，因为平衡（\textquoteleft抗磁性\textquoteright）电流处理一致。如果用能量代替电荷，则热输运系数的数学结构与电输运系数的数学结构相同。结果表明，热矢势与能流之间的耦合是最小的。
2015-05-15 cond-mat.mes-hall
Higher-order thermal transport theory for phonon thermal transport in semiconductors using lattice dynamics calculations and the Boltzmann transport equation
本文回顾了半导体周期性固体声子热输运的晶格动力学高阶理论，探讨了最低阶理论的局限、高阶发展的成功案例及数据驱动加速方法，为研究人员提供参考。
2025-05-29 cond-mat.mes-hall
Thermal transport in nanostructures
本文综述了纳米半导体热输运的研究进展。与块体材料不同，低维纳米结构具有新的物理和热学性质，如反常导热、热导率的尺寸依赖性、声子边界/边缘散射等。研究还表明，声子在低维结构中是超扩散输运的，即傅里叶定律不适用。基于对声子的操纵，我们还讨论了纳米结构在从热电、散热到声子器件等广泛领域的应用前景。
2013-01-11 cond-mat.mes-hall
Photonic thermal conduction by infrared plasmonic resonators in semiconductor nanowires
由于光子的低能量密度和被快速吸收的趋势，光子通常对固体内的热传输没有贡献。我们提出了一个实用的材料系统-红外等离子体共振器嵌入在半导体纳米线-利用近场电磁耦合，实现光子热传输可比的电子和声子的贡献。我们分析表明，光子热导率高达约1 W m-1 K-1的10 nm直径的硅和InAs纳米线含有重复谐振器在500 K。纳米线系统在各向同性环境中的性能优于等离子体粒子，并为光子热传输提供了一条超过声子和电子的途径。
2019-04-17 cond-mat.mes-hall
Enhanced Graphene-Water Thermal Transport via Edge Functionalization without Compromising In-Plane Thermal Conductivity
Department of Mechanical Engineering, University of Nevada, Reno（内华达大学雷诺分校机械工程系）
本研究通过边缘功能化显著提升石墨烯-水界面热传输性能，同时保持石墨烯平面热导率，揭示了边缘功能化对声子传输的复杂影响。
2026-02-18 cond-mat.mes-hall
Theory of single photon transport in a coupled Semiconductor microcavity waveguide
研究了耦合半导体微腔波导中单光子的相干输运，该输运可由量子阱中的面内激子控制.得到了单光子在这种半导体波导中传输时的反射系数和透射率。结果表明，对于实际系统，激子衰减效应对单光子在该微腔波导中的输运性质起着重要的作用。
2009-07-22 cond-mat.mes-hall
Dynamic localization versus photon-assisted transport in semiconductor superlattices driven by dc-ac fields
通过对光激发半导体超晶格带内动力学的数值分析，我们发现时间积分的平方太赫兹辐射信号可以用来探测相干区的动力学局域化和多光子共振。讨论了动态局域化与光子辅助输运之间的竞争效应。
1998-01-03 cond-mat.mes-hall
Thermal transport in MoS2/Graphene hybrid nanosheets
散热是设计纳米功能器件（包括MoS 2/石墨烯异质结）的一个非常关键的问题。本文采用分子动力学模拟研究了MoS 2/石墨烯杂化纳米片在不同加热条件下的热输运。不同的传输过程和特性，这取决于导电层，被发现在这些结构。热导率可以通过层间耦合、环境温度和层间重叠度来调节。当两层MoS_2加热并100%重叠时，室温下的热导率最高，是单层MoS_2的5倍以上。不同的传输机制的混合纳米片解释声子态密度，温度分布，和ITR。我们的研究结果不仅可以为掌握基于MoS 2/Graphene异质结的功能器件的热输运提供线索，而且对分析其他范德华杂化纳米片的热输运也是有用的。
2015-10-19 cond-mat.mes-hall
Dissipationless electron transport in photon-dressed nanostructures
结果表明，场修饰纳米结构中电子与光子的耦合可以产生具有非零电流的电子-光子基态。由于电流与基态相关联，因此它在没有纳米结构的焦耳加热的情况下流动，并且是非耗散的。这种无耗散的电子输运可以在具有破缺时间反演对称性的强耦合电子-光子系统中实现，特别是在由圆偏振光修饰的量子环和手性纳米结构中。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall
Delocalization of electrons by cavity photons in transport through a quantum dot molecule
我们提出了通过嵌入有限量子线中的两个横向量子点的腔光子辅助电子输运的新结果。该双量子点系统与两个引线弱连接，并与一个单量子腔模强耦合，腔中初始有两个线偏振光子。在考虑电子与光子完全相互作用的情况下，利用量子主方程研究了中心系统中由柱塞门控制的瞬态电流。在没有光子腔的情况下，在选择的柱塞栅电压范围内观察到两个共振电流峰：基态峰和对应于第一激发态的峰。由于对称性的不同，基态电流比第一激发态电流大。在沿输运方向或垂直于输运方向极化的光子腔中，发现了两个额外的侧峰，即基态的光子复制和第一激发态的光子复制。侧峰是由光子辅助的电子输运引起的，在电子隧穿过程中具有多达三个光子的多光子吸收过程。当光子场沿输运方向极化时，基态的点间隧穿可以由光子腔控制。电子电荷通过光子腔从点离域。此外，在光子沿输运方向偏振的情况下，通过增加电子-光子耦合强度，可以强烈地增强光子诱导的侧峰中的电流。
2014-03-03 cond-mat.mes-hall
A brief review of thermal transport in mesoscopic systems from nonequilibrium Green's function approach
随着纳米级电子器件集成度和功率密度的迅速提高，涉及热量产生和能量收集的热管理变得非常重要。由于声子是半导体中的主要热载体，介观系统中声子引起的热输运引起了人们的广泛关注。在量子输运研究中，非平衡格林函数（NEGF）方法是一个通用的和强大的工具，已经发展了几十年。本文将从两个方面讨论NEGF方法在热输运理论研究中的应用。在声子输运方面，简要介绍了声子NEGF方法，讨论了它在一维原子链、多端系统和瞬态声子输运等介观系统热输运中的应用。在热电输运方面，讨论了温度梯度对电荷自由度、自旋自由度和谷值自由度的影响。在基于NEGF方法的分区方案中，还给出了瞬态区域中随时间变化的热电行为。
2021-02-26 cond-mat.mes-hall
Cross interface model for the thermal transport across interface between overlapped boron nitride nanoribbons
应用低维材料散热需要全面了解交叉界面处的热输运，交叉界面广泛存在于各种复合材料和电子器件中。在这项工作中，我们提出了一个分析模型，命名为跨界面模型（CIM），以准确地揭示在跨界面的二维热输运的本质机制。通过对两个氮化硼纳米带典型交叉界面的分子动力学模拟与解析结果的比较，验证了CIM方法的适用性。除材料内部热阻和材料间热阻外，因子（η）对热输运也有重要影响，由其表达式可知，因子（η）由两个无量纲参数决定。我们的研究加深了对交叉界面热输运的理解，也有助于指导低维材料在热管理中的应用。
2019-06-24 cond-mat.mes-hall
Cavity-photon controlled thermoelectric transport through a quantum wire
研究了量子化光子场对电子通过嵌入光子腔中的量子线的热电输运的影响。量子线连接到不同温度下的两个电子库，从而产生热电流。瞬态热电流强烈地依赖于光子能量和最初在腔中的光子数。两种不同的制度进行了研究，非共振和共振极化场，光子能量小于，或等于一些最低状态的量子线之间的能量间隔。我们观察到，由于光子复制态参与输运，非共振光子场的电流是反向的。记录的共振光子场，拉比分裂的直接后果的电流减少。
2015-07-23 cond-mat.mes-hall
Cavity-photon-switched coherent transient transport in a double quantum waveguide
研究了对称双量子波导中腔-光子开关的相干电子输运。波导系统与两个电子库弱连接，但与单个量子化光子腔模强耦合。耦合窗口放置在波导之间以允许电子干涉或波导间传输。利用量子主方程研究了系统中的瞬态电子输运。我们提出了一种腔光子可调谐半导体量子波导实现的逆变器量子门，其中波导系统的输出可以通过选择适当的光子数或“光子频率”的腔。此外，在腔中的光子极化的重要性，是平行或垂直于波导系统中的电子传播的方向被证明。
2014-10-18 cond-mat.mes-hall
Anomalous Thermal Transport in Quantum Wires
我们研究在一维量子线，连接到水库的热输运。尽管不存在电子背散射，但导线中的相互作用强烈影响热传输。电子通过导线以单位传输方式传播，电导不受影响。然而，能量是由玻色子激发（等离子体激元）携带的，即使在比费米波长大得多的尺度上也会受到散射。如果电子密度随机变化，则等离子体激元被定域化并且发生{ \em电荷-能量分离}。我们还讨论了等离子体激元-等离子体激元相互作用的影响，使用Levinson的非局部热输运理论。
1998-08-19 cond-mat.mes-hall
Competition of static magnetic and dynamic photon forces in electronic transport through a quantum dot
从理论上研究了单光子模式下电子通过量子点输运过程中静态磁场力和动态光子力的平衡。量子点系统连接到外部引线，并且整个系统暴露于静态垂直磁场。我们通过调节光子能量$\hbarω_γ$和回旋能量$\hbarω_c$之间的比率$\hbarω_γ / \hbarω_c$来探索通过系统的输运特性。当$\hbarω_γ / \hbarω_c > 1$加入时，电子输运随电子-光子耦合的增加而增强。在这种情况下，光子场主导并拉伸量子点中的电子电荷分布，使其朝向引线的接触区域延伸。当$\hbarω_γ / \hbarω_c < 1$时，发现电子输运受到抑制，因为外部磁场导致点周围电荷密度的圆形限制。
2015-12-01 cond-mat.mes-hall
Effects of photon field on heat transport through a quantum wire attached to leads
本文从理论上研究了在不同温度的电子库与量子线耦合的光子腔中的光热电输运。我们的方法，基于量子主方程，使我们能够调查的影响，量子化的光子场的热流和热电输运系统。我们发现通过量子线的热流受到光子场的影响，在某些情况下导致负热流。通过调节光子能量$\hbarω_γ$和热能$k_{\rm B} ΔT$之间的比率$\hbarω_γ / k_{\rm B} ΔT$来研究传输的特性。当$k_{\rm B} ΔT > \hbarω_γ$ .相比之下，如果是$k_{\rm B} ΔT < \hbarω_γ$，则光子场占主导地位，并且在腔-光子场接近于与系统中的两个最低单电子态共振的情况下，可以发现热电输运中的抑制。我们的方法指向一种新的技术，以放大纳米器件中的热电流。
2017-11-03 cond-mat.mes-hall
Performance of Graphene Thermal Photon Detectors
我们分析了石墨烯微结构作为热光子探测器的性能，并推导出定义线性响应的参数范围。详细描述了单光子探测器（量热计）的饱和效应的石墨烯热探测器，其操作超出线性范围。我们计算超出此线性范围的操作的效果，并发现灵敏的检测发生这样的非线性操作。我们确定了最佳条件，并发现在太赫兹（THz）频率的单光子探测应该是可行的。
2012-11-27 cond-mat.mes-hall
Thermal transport of flexural phonons in a rectangular wire
本文基于 Kirchhoff-Love 方程与二次量子化框架，分析矩形弹性波导中对称和反对称弯曲声子模式的色散、能量流、温度场及热导。
2024-07-03 cond-mat.mes-hall
Microscopic Description of Coherent Transport by Thermal Phonons
通过引入声子相干长度的微观定义，我们证明了超晶格中热能的相干输运。我们演示了如何区分一个相干传输制度从扩散界面散射，并讨论了如何这些可以具体控制的几个物理参数。我们的方法提供了一个方便的框架，以前的实验和热导率计算的解释和铺平了道路，一类新的热界面材料的设计。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall
Tuning thermal transport in nanotubes with topological defects
利用原子非平衡格林函数，我们发现由于高频声子的强瑞利散射，拓扑晶格缺陷的存在显著降低了碳纳米管的热导率.声子在多个缺陷中的传输行为是基于无规相位近似的级联散射。我们阐明了结构缺陷对声子的散射与局域振动态密度（LVDOS）的空间涨落有关。提出了一种通过调制LVDOS来调节低维系统热输运的有效方法。我们的研究结果为实验控制纳米器件中的热传输提供了见解
2012-03-13 cond-mat.mes-hall
Thermal transport in granular metals
我们研究了颗粒金属中的电子热输运在大的隧道电导之间的颗粒，$g_T \gg 1$和不太低的温度$T > g_Tδ$，其中$δ$是平均能级间距为一个单一的颗粒。考虑到电子-电子相互作用的影响，我们计算的热导率，并表明，违反了维德曼-弗朗茨定律的颗粒金属。我们发现，相互作用抑制的热导率小于电导率。
2005-02-01 cond-mat.mes-hall
Significant ballistic thermal transport across graphene layers: effect of nanoholes and lithium intercalation
该研究通过分析多层石墨烯的声子输运特性，揭示倾斜传播声子模式主导跨面弹道热输运，并发现纳米孔抑制而锂插层增强跨面热传导，为范德华材料热管理提供指导。
2025-04-11 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Green's function approach to mesoscopic thermal transport
我们提出了一个非平衡格林函数方法的非线性相互作用的纳米结原子系统中的热流制定。将这种第一性原理方法应用于碳纳米管结的热导率的计算。它表明，非线性已经成为重要的在低温下。非线性相互作用极大地抑制了室温下的声子传输。热导率的峰值在400K附近，与实验结果吻合较好。高阶声子散射过程对于热扩散输运是重要的。
2006-05-01 cond-mat.mes-hall
Effects of coupling strength of the electron-photon and the photon-environment interactions on the electron transport through multiple-resonances of a double quantum dot system in a photon cavity
研究了双量子点系统与单模光子腔耦合时的电子输运性质。DQD系统具有复杂的多能级能谱，通过调节光子能量，在DQD系统的电子态和光子修饰态之间产生了几个反交叉，这在简单的二能级DQD系统中是没有的。三个不同的区域的光子能量进行了研究的基础上反交叉，其中光子能量范围被分类为“低”，“中间”，和“高”。反交叉代表多个拉比共振，其导致在“中间”光子能量处的电子输运中的电流骤降。增加电子-光子耦合强度$g_γ$，改变反交叉态之间的光子交换，导致多个拉比共振态的错位。因此，在中间光子能量处的电流骤降被进一步减小。此外，我们调整的腔环境耦合，$κ$，看看如何在强耦合制度，g $_γ>κ$的传输特性，改变不同方向的光子偏振。以恒定值$g_γ$增加$κ$，发现中间光子能量的电流增强，并且对于“高”光子能量范围看到电流减小。中间光子能量的电流增强是由系统中多重拉比共振的减弱引起的。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport Theory for Photonic Networks
在本文中，我们发展了一个量子输运理论来描述光子网络中的光子输运。本文所研究的光子网络由光子带隙波导和驱动谐振器组成的全光路组成。通过波导的光子输运完全由驱动谐振腔的精确主方程确定。在充分考虑谐振腔与波导之间的反作用的基础上，通过显式消去所有波导自由度，得到了驱动谐振腔的主方程。得到了受驱动光子动力学与光电流之间的关系。充分考虑了光子输运中的非马尔可夫存储结构和量子相干性及退相干效应。这种量子输运理论统一了两种基本的非平衡方法，Keldysh的非平衡格林函数方法和Feynman-Vernon影响泛函方法，使瞬态量子光子输运的研究变得更加强大。作为例子，该理论被应用到一个驱动纳米腔耦合到两个波导在光子晶体的输运现象。证明了光子输运通过受驱动谐振腔的可控性。
2011-05-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermal Transport in Graphene and Graphene Multilayers
在本文中，我们回顾了石墨烯和多层石墨烯的热性质，并讨论了光热技术开发的热导率测量。我们还概述了不同的理论方法用于描述声子在石墨烯中的传输，并提供与现有的实验热导率数据的比较。
2015-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal transport in nanoporous holey silicon membranes investigated with optically-induced transient thermal gratings
在这项研究中，我们使用瞬态热光栅光学技术\textemdash一个非接触，激光为基础的热计量技术，具有固有的高精度\textemdash，以调查在两个纳米多孔多孔硅膜的限制尺寸分别为100 nm和250 nm的室温声子介导的热输运。我们比较实验结果的声子介导的热输运根据声子玻尔兹曼输运方程（BTE），使用两种不同的计算技术的从头计算。我们发现，在Casimir框架内进行的计算，即基于BTE与体声子色散和漫散射从表面，是定量协议与实验数据，从而得出结论，该框架是足够的描述声子介导的热传输通过多孔硅膜的特征尺寸的顺序为100 nm。
2020-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant thermal transport in semiconductor barrier structures
我报告说，热单势垒（TSB）和热双势垒（TDB）结构（形成，例如，通过插入一个或两个区域的几个Ge单层在Si中）提供的声子输运的抑制以及共振热输运效应。我表明，高频声子可以经历传统的双势垒共振隧穿的TDB结构，而形成的法布里-珀罗共振（在较低的频率）导致量子振荡的温度变化的TSB和TDB的热导$σ_{\text{TSB}}$和$σ_{\text{TDB}}$。
2004-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photon-mediated electron transport in hybrid circuit-QED
我们研究了由两个双量子点耦合到一个公共微波腔组成的混合电路-QED结构中的光子输运过程。在合适的共振条件下，一个双量子点中的电子输运通过另一个量子点中的经由光子介导的过程穿过腔的输运而得到促进。我们计算了量子点中的平均电流，平均腔光子占用，和电流的互相关与一个完整的数值模拟和递归微扰方案，使我们能够包括腔的顺序顺序之间的耦合腔和量子点系统的影响。然后，我们可以清楚地识别光子介导的运输过程。
2013-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mesoscopic Thermal Transport through a Weak Link
我们考虑介观的热输运两个散装之间的连接由一个狭窄的金属丝或弱的机械链接。在"隧穿“机制中，通过链路的声子传输概率很小，热导率远小于单个通道的值，热流由两个物体的局部振动谱密度的乘积确定。我们推导出一个表达式的热电流是一个热模拟的电流通过隧道势垒的著名公式。
2001-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Towards boolean operations with thermal photons
布尔代数是经典信息处理的自然理论框架。基本的逻辑运算通常是用逻辑门来完成的。在这封信中，我们证明，非，或和与门可以实现利用近场辐射相互作用的N体系统与相变材料。随着光子热晶体管和热存储器的最新发展，这一结果为光子纳米级主动热管理的全信息处理和智能解决方案铺平了道路。
2016-08-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonlinear thermal transport and negative differential thermal conductance in graphene nanoribbons
采用经典分子动力学方法研究了石墨烯纳米带的非线性热输运。对于GNRs，在超过线性响应范围的大温度偏压下，我们观察到负微分热导（NDTC）的开始。NDTC可通过改变施加温度偏置的方式来调节。随着GNR长度的增加，NDTC减小并最终消失。在三角形GNRs中，我们也观察到了NDTC，其中NDTC只存在于热流从窄端到宽端的情况下。这些效应在纳米级热管理和利用GNRs的热信号处理中可能是有用的。
2011-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically controllable thermal transport in Josephson junctions based on buckled two-dimensional materials
本文研究了基于屈曲二维材料（BTDM）的超导-反铁磁-超导和超导-铁磁-超导结中的热输运性质。由于BTDM独特的屈曲亚晶格结构，在这两个结的热导的相位依赖性可以有效地控制由垂直电场。利用磁性区域的能带结构阐明了热导电调谐的基本机制。我们还揭示了反铁磁交换场和铁磁交换场在热导中的不同表现。这些结果表明，垂直电场可以作为一个旋钮，外部操纵的相位相干热输运在BTDM为基础的约瑟夫森结。
2023-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermally-activated non-local amplification in quantum energy transport
我们研究了嵌入在一个共同的热黑体辐射的光捕获平面和三维复合体的两个层次的原子量子系统的能量传输效率。我们表明，集体非局部耗散引起的热浴能量传输中起着至关重要的作用。它引起能量传输效率的显著提高，这可以在很大程度上克服$100\%$。这种效应提高了对实验相关复合物中传输现象的理解，提出了一种特别有前途的量子能量管理机制。
2015-11-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Existence of negative differential thermal conductance in one-dimensional diffusive thermal transport
我们表明，在一个有限的一维（1D）系统的傅立叶定律所描述的扩散热传输，负微分热导（NDTC）不会发生时，在一端的温度是固定的。我们证明，在这种情况下，NDTC需要存在的结与温度相关的接触热阻（TCR）。我们推导出一个必要和充分条件的NDTC存在的TCR的性质与一个单一的结系统。我们表明，在某些情况下，我们甚至可以有无限（负或正）微分热导的TCR的存在。我们的预测为构造基于NDTC的器件，如热放大器，振荡器和逻辑器件提供了理论基础。
2012-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hassle-free Approach to Thermal Transport Measurements Using Spatial-Temporal Temperature Data
纳米工程和新材料在热传输中产生了有趣的效果。导热率现在可以因物理和加热尺寸而不同。此外，独特的材料成分和几何形状可能会导致高度各向异性的热导率。已经开发了各种实验方法来测量这些热导率的变化。所有这些都需要改变样品的物理尺寸、加热尺寸或加热与检测之间的相对位置。在这里，我们提出了一个数值时域光学方法，使用时空温度数据来解决各向异性和尺寸相关的热导率。我们的方法是轻松的，因为它不改变任何实验参数，并且很容易与时域中测量温度的各种方法兼容。该技术可以高通量筛选纳米工程和新型材料的热传输的热性能。此外，这种技术可以用来确定在一个单一的实验中的热传输的新效果。
2019-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Geometry, stability and thermal transport of hydrogenated graphene nanoquilts
利用分子动力学模拟研究了氢化折叠的石墨烯纳米绗缝的几何形状、稳定性和热输运。氢化的石墨烯纳米绗缝显示出增加的热力学稳定性和比没有氢化的折叠石墨烯结构更好的传输性能。对于双层石墨烯纳米被子，几何形状和热导率都对吸附的氢链非常敏感，这可以通过PDOS的红移来解释。对于多折叠纳米绗缝，通过改变周期数或长度，它们的热导率可以从原始石墨烯的100%调整到15%。我们的研究结果表明，氢化石墨烯纳米绗缝是非常适合的热管理设备。
2016-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong Thermal Transport Anisotropy and Strain Modulation in Single-Layer Phosphorene
采用第一性原理计算和非平衡格林函数方法，研究了单层磷烯的弹道热输运。结果表明，Z字形方向的热导率比扶手椅方向的热导率高40%，具有明显的晶体学取向依赖性。此外，我们发现，热导各向异性的取向可以通过施加应变进行调谐。特别是，当施加一个方向的应变时，方向的热导率增强，但当施加一个方向的应变时，方向的热导率降低;而方向的热导率总是降低，当施加一个Z字形或方向的应变时。研究结果表明，单层磷烯薄膜中显著的热输运各向异性及其应变调制效应可用于磷烯基电子器件和光电子器件的热管理.
2014-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Transport in Graphene, Few-Layer Graphene and Graphene Nanoribbons
石墨烯独特的热传导特性的发现，引发了二维材料系统中声子输运的理论和实验研究的热潮。迅速发展的石墨烯热场从理论物理到实际工程应用。在这篇特邀评论中，我们概述了不同的理论方法，用于描述声子在石墨烯中的传输，并提供与现有的实验热导率数据的比较。重点分析了石墨烯和少层石墨烯的声子热导率的最新理论结果，以及应变、缺陷、同位素和边缘散射对这些材料系统中声子输运的影响。
2016-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of ballistic-diffusive thermal transport in GaN transistors using thermoreflectance thermal imaging
为了开发有效的GAN晶体管热管理策略，必须准确预测器件结温。由于器件中的热生成宽度与GAN的声子平均自由程相当，声子弹道输运存在并且可以显著影响热输运过程，这需要彻底理解GAN晶体管中声子弹道效应的影响。本文采用热反射热成像TTI结合混合声子Monte Carlo扩散模拟方法，通过测量热点温度，研究了GaN on SiC器件中的弹道-扩散声子输运。在GAN层的顶部制造一系列Au加热器，以定量地模拟器件操作期间的不同热源分布。实验和模拟结果显示了良好的一致性，都表明声子弹道效应可以显着提高热点温度。随着热源尺寸的减小，基于傅里叶定律的预测误差增大，这就强调了在器件热模拟中仔细考虑声子弹道输运的必要性。
2023-02-16 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Thermal photon drag in many-body systems
我们证明了存在一个热模拟库仑阻力在多体系统，这是由热光子驱动。我们表明，这种摩擦效应可以是积极的或消极的，这取决于系统内的分离距离。此外，我们强调，在非互易系统在平衡状态下流动的持续热流受到这种影响，后者甚至可以放大这些流量。
2019-04-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Asymmetric transportation induced by thermal noise at the nanoscale
基于一个简单的模型，我们从理论上表明，不对称运输是可能的纳米系统经历热噪声，而不存在外部波动。这一理论进展的关键是，对于纳米级系统，热涨落的相关长度变得非常长。这不同于宏观系统中的热噪声通常被视为白噪声。我们的观察并没有违反热力学第二定律，因为在纳米尺度下，需要额外的能量来保持不对称结构免受热波动的影响。
2013-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Optimizing Thermal Transport in Graphene Nanoribbon Based on Phonon Resonance Hybridization
声子共振杂化作为调控纳米结构中热输运的一种重要方法，已成为声子工程领域的一个重要研究课题。在这项工作中，我们优化声子输运通过石墨烯纳米管，并获得最小化的热导通过设计柱纳米结构的基础上共振杂交。具体而言，热导的优化是通过原子格林函数和贝叶斯优化相结合来进行的。有趣的是，研究发现，对于柱撑结构，热导率随着柱撑结构数目的增加而非单调地减小，柱撑结构作为共振器被切断，阻碍了声子输运。进一步的模式分析和原子格林函数计算表明，这种反常的趋势源于在很宽的频率范围内声子透射率的降低。此外，考虑高阶声子散射，进行了非平衡分子动力学模拟，以验证结果。这一发现为纳米结构中声子输运的控制提供了新的见解。
2021-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unified single-photon and single-electron counting statistics: from cavity-QED to electron transport
腔量子电动力学（QED）的一个关键组成部分是单模腔中原子和光子的离散能级之间的耦合。周期性超短激光脉冲的加入允许人们使用这样的系统作为单光子源;这是量子信息和光学计算方案的重要组成部分。在这里，我们分析和“时间调整”这样的单光子源的光子计数统计，并表明，光子统计可以描述一个简单的“运输类”非平衡模型。然后，我们表明，有一个一对一的对应关系，通过双量子点纳米结构的电子的非平衡输运的模型。证明了隧穿电子的统计量与发射光子的统计量是等价的。这代表了光子计数统计和电子输运统计领域的统一。这种对应性使我们能够适应以前用于检测电子输运系统中量子行为的几种工具（例如，超泊松散粒噪声和Leggett-Garg不等式的扩展）到单光子源实验。
2010-08-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Suppression of coherent thermal transport in quasiperiodic graphene-hBN superlattice ribbons
纳米结构超晶格由于其物理性质的可调性，是一种很有前途的新型电子器件材料。周期性超晶格由于在材料之间的边界处的相长波干涉而促进了相干声子的热输运。然而，通过调节超晶格周期，可以诱导从相干到非相干输运状态的交叉。我们最近观察到这种交叉周期性石墨烯-氮化硼纳米带的长度增加的个别域。在一般情况下，输运性质占主导地位的平移对称性和非常规对称性的存在导致不寻常的输运特性。在这里，我们进行非平衡分子动力学模拟研究声子热输运的石墨烯-hBN超晶格以下的斐波那契准周期序列，其中周期性和无序结构之间的。我们的模拟表明，准周期性可以抑制这些超晶格中的相干声子热输运。这种行为与随着斐波那契代的增加，每个晶胞的界面数量增加有关，阻碍了沿着超晶格的声子相干性。石墨烯-hBN超晶格中的相干热传输的抑制使得能够在纳米尺度下对热传导进行更高程度的控制，并且显示出在新型热管理器件的设计中的应用潜力。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Landauer formulation of photon transport in driven systems
理解光在非平衡态下的行为是量子光学和光学物理学的基础。虽然激光器提供了一个严重的例子，一个非平衡问题，最近的兴趣在所谓的光子“气体”的近平衡物理，如在玻色凝聚的光或试图使光子量子模拟器，建议重新审查一些近平衡的情况。在这里，我们考虑两个半无限光子传输线之间的正弦参数耦合如何导致两条线之间的光子的产生和流动。我们的方法提供了一个光子模拟的兰道尔输运公式，并使用非equilibrium格林函数，我们可以将其扩展到两个光子之间的相互作用区域的情况下，正弦曲线频率起着电压偏置的作用。至关重要的是，我们确定的数学框架和物理制度，其中光子输运是直接类似于电子输运和其他行为，如双模压缩可以出现的制度。
2016-10-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Equilibrium Molecular Dynamics Study of Thermal Energy Transport in Au-SAM-Au junctions
采用非平衡分子动力学（NEMD）方法模拟了Au-SAM（self-assembly monolayer）-Au结的热能输运过程。计算了Au-SAM界面的热导率。研究了温度效应、模拟外压效应、SAM分子覆盖效应和Au-SAM键强度效应对界面热导率的影响。结果表明，在低于250 K的温度范围内，界面热导率随温度的升高而增大，但在250 ~ 400 K范围内，界面热导率变化不大。这种趋势被发现是类似的实验观察类似的路口。模拟外压对界面热导率没有影响。SAM分子覆盖度和Au-SAM键强度对热导率有显著影响。计算了振动态密度（VDOS），探讨了热能输运的机理.界面热阻主要是由于有限的人口的SAM分子的低频振动模式。SAM分子内部的弹道能量传输被证实，非谐性在跨结的能量传输中起着重要作用。在结衬底上施加热脉冲，研究了结内部的热耗散。对热脉冲响应的分析表明，Au-SAM界面热阻远大于Au衬底和SAM的热阻。研究表明，Au衬底和SAM分子都能有效地传输热能，并且Au-SAM界面是Au-SAM-Au结中热能传输的主要通道。
2009-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Solitonic thermal transport in a current biased long Josephson junction
研究了温度偏置长约瑟夫森隧道结中的相干能量和热输运，一个孤立子，在偏置电流的驱动下稳定漂移。我们证明了通过结的热输运可以由偏置电流控制，因为它决定了漂移孤子的稳态速度。我们研究了影响孤子动力学的阻尼对热输运的影响。事实上，孤子局部地影响流过结的功率，并且可以引起器件温度的变化。当孤子速度增加到接近其极限值时，即，的Swihart速度，我们证明了孤子诱导的热效应显着修改。最后，我们讨论如何适当的材料选择的超导体形成的结是必不可少的，因为短的准粒子弛豫时间需要观察快速的热效应。
2018-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermal transport, geometry, and anomalies
热输运和重力之间的关系在1964年Luttinger的开创性工作中得到了强调，并已被广泛发展以理解热输运，最显着的是热霍尔效应。在这里，我们回顾了新的概念，涉及热输运，时空几何和量子场论异常。我们强调凝聚态物质中涌现的想法之间的交叉授粉，特别是外尔和狄拉克半金属，以及对高能物理产生的引力和尺度异常的理解。最后，我们与最近的实验进展，并提出了几个开放的问题的观点。
2021-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Photon-Assisted Quasiparticle Transport and Andreev Transport through an Interacting Quantum Dot
研究了外加电压随时间变化时，耦合于超导贮库的量子点的共振隧穿。基于非平衡格林函数技术，导出了电流的一般公式。利用这个公式研究了超导体上量子点的光子辅助准粒子输运。此外，还研究了强关联量子点与正常金属导线和超导导线之间的共振Andreev输运。
1999-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal Transport in 3D Nanostructures
本文综述了近年来三维纳米结构热输运性质的研究进展，重点介绍了实验结果。根据应用，可以制备或设计不同的3D纳米结构，以实现用于隔热或热电器件的低热导率，或者用于电子器件持续小型化中使用的热界面材料的高热导率。已经讨论了广泛的3D纳米结构，范围从胶体晶体/组装体、阵列结构、多孔结构、分级结构、用于金属基复合材料和聚合物复合材料的3D纳米结构填料。对影响这些三维结构导热性能的各种因素进行了比较和分析。这项工作提供了各种三维纳米结构的热输运性质的整体理解，这将有助于在纳米级的热管理。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Correlated few-photon transport in one-dimensional waveguides: linear and nonlinear dispersions
研究了耦合到二能级系统（如原子或量子点）的一维波导中的关联少光子输运。我们精确地推导出单光子和双光子电流（传输）的线性和非线性（紧束缚正弦）的能量动量色散关系的光子在波导中，并比较不同的色散的结果。在远离单光子共振的TLS的一定跃迁能量处，已经看到正弦色散的双光子电流的大的增强。
2011-04-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
