Intrinsic anisotropy of thermal conductance in graphene nanoribbons
采用非平衡格林函数方法对宽度为0.5 ~ 35 nm的石墨烯纳米带的热导率进行了系统研究。观察到各向异性的热导与锯齿形GNRs的室温热导高达~ 30%大于扶手椅GNRs。在室温下，各向异性被发现消失，直到宽度大于100 nm。这种本征各向异性源于带边缘不同的边界条件，并可用于调节热导率，这对GNRs在纳米电子学和热电学中的应用具有重要意义。
2009-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Thermal conductance across bonded SiOx-SiOx interfaces in hybrid bonding process
School of Integrated Circuits and Beijing Advanced Innovation Center for Integrated Circuits, Peking University（北京大学集成电路学院与北京集成电路先进创新中心）；School of Integrated Circuits, Southeast University（东南大学集成电路学院）
本研究通过低温键合技术制备SiO-SiO界面，并利用时域热反射技术测定其热边界导率，发现其热导率下限为150 MW/m²-K，为混合键合结构的热管理提供了关键数据。
2026-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Very High Interfacial Thermal Conductance in Fully hBN-Encapsulated MoS2 van der Waals Heterostructure
我们报告的实验和计算研究的热输运性质的六方氮化硼（hBN）封装二硫化钼（MoS 2）结构，使用精细的光热拉曼技术，并揭示非常高的界面之间的hBN和MoS 2的热导。通过研究hBN和MoS 2在悬浮和衬底支撑薄膜中在不同激光功率和温度下的拉曼位移，标定了hBN和MoS 2的横向（面内）热导率和hBN/MoS 2/hBN异质结构中以及异质结构与衬底之间的垂直界面热导率。关键的是，我们已经发现，hBN和封装的MoS 2之间的界面热导率在支撑和悬浮膜中分别为74 MW/m2 K和72 MW/m2 K，这显著高于MoS 2和其他衬底之间的界面热导率。并行进行的分子动力学（MD）计算显示出一致的结果。这项工作提供了hBN/MoS 2/hBN异质结构中显着有效散热的明确证据，并揭示了构建具有有效热管理的新型hBN封装纳米电子器件。
2021-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High spin mixing conductance and spin interface transparency at $Co_2Fe_{0.4}Mn_{0.6}Si$ Heusler alloy and Pt interface
从自旋波的产生、传输和检测的观点来看，需要表现出低磁阻尼（$α$）和适度高的饱和磁化强度的铁磁材料。由于自旋-电荷转换效率是另一个重要参数，因此高自旋混合电导（$g_{r}^{\uparrow \downarrow}$）是高效自旋-电荷转换的关键。全赫斯勒合金，例如预测为100 $\%$自旋极化的$Co_2Fe_{0.4}Mn_{0.6}Si$（CFMS），具有低的$α$。然而，在CFMS和顺磁体之间的界面处的$g_{r}^{\uparrow \downarrow}$还没有被完全理解。本文报道了$CFMS/Pt$双层膜中自旋泵浦和逆自旋霍尔效应的研究。阻尼分析表明，CFMS和Pt的界面处存在显着的自旋泵浦，这也证实了由检测到的反自旋霍尔电压。我们发现，在CFMS/Pt的$g_{r}^{\uparrow \downarrow}$（1.77 $\times$ 10 $^{20}$ m $^{-2}$）和界面透明度（84 $\%$）是较高的值相比，其他铁磁体/重金属系统。
2019-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Effective spin-mixing conductance of heavy-metal-ferromagnet interfaces
重金属/铁磁体（HM/FM）界面的有效自旋混合电导（G_eff）是表征界面自旋输运效率的重要参数，准确测定G_eff是定量研究正、逆自旋霍尔效应的关键。Geff通常是由磁阻尼对FM厚度的反相关性确定的，假设自旋抽运是影响这种依赖性的主要机制，在这里我们报道，在许多面内磁化的纳米尺度厚度范围内的HM/FM原型系统中，这一假设严重失败。如果忽略这两个效应，将得到一个非物理的“巨大”的表观G_eff，从而大大低估了反/正自旋霍尔实验中的自旋霍尔比和自旋霍尔电导率。
2019-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomistic calculation of the thermal conductance of large scale bulk-nanowire junctions
我们已经开发了一个有效的可扩展的内核方法在开放系统中的热输运，我们已经计算了体硅和硅纳米线之间的结的热导直径高达10 nm。我们已经设计了透射和反射光谱的比例律，这使我们能够预测具有比原子模拟可实现的更大截面的体纳米线界面的热阻。我们的研究结果表明，特征尺寸超过该原子系统可以准确地处理介观理论。
2011-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductance of a weakly coupled quantum dot
我们计算了通过隧道势垒与两个电子库弱耦合的量子点中电子对热导的贡献。当两个贮液器之间施加小的温差和小的电压差时，推导出用于计算通过量子点的热流Q的线性响应模型。我们发现，热导振荡的费米能量的函数。这些振荡的周期性与电导的库仑阻塞振荡的周期性相同。在量子极限下，热导率的峰值趋于零，表示为exp（-DE/kT），其中DE是点中能级之间的间距。这一令人惊讶的结果意味着在量子极限中的Wiedemann-Franz定律的失败，并且它可能导致具有大品质因数ZT的结构。我们还研究了在经典极限下的热导行为，我们发现，Wiedemann-Franz恢复。
2006-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superior lattice thermal conductance of single layer borophene
通过非平衡格林函数模拟和第一性原理计算，我们报道了最近制备的单层硼原子硼化物在弹道输运区域具有非常高的晶格热导率，甚至超过了石墨烯。除了硼原子质量轻、成键强等明显原因外，优越的热导率主要根源于其强的结构各向异性和不寻常的声子透射。对于低频声子，硼化物内的声子传输几乎是各向同性的，类似于石墨烯。然而，对于高频声子，传输是一维的，也就是说，所有的声子都在一个方向上传播，从而产生了它的热传导。研究表明，硼氢化物在高效散热和热管理方面具有广阔的应用前景，也是揭示弹道体系中声子输运的维数效应的理想材料。
2017-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature Dependence of Thermal Conductivity of Polycrystalline Graphene: Thermally Enhanced Kapitza Conductance
石墨烯因其优异的导热性能而受到广泛关注，但迄今为止，对多晶石墨烯的热特性的完整理解仍然是难以捉摸的。本文首次采用非平衡分子动力学模拟系统地研究了温度对不同晶粒尺寸和晶界类型的多晶石墨烯热导行为的影响。结果表明，无论晶粒尺寸和晶界类型如何，温度升高都会显著提高晶界热导率（Kapitza热导率），同时也会降低无缺陷晶粒区域的热导率。这种增强效应对于较小的晶粒尺寸和较高的温度变得更加重要，其对热传递的正常不利影响因此被理想地抵消，使得总热导率对于足够小的晶粒尺寸相对于温度增量相当稳健。在从300至500 K加热时，具有最大倾斜晶界的石墨烯的热导率对于50 nm的晶粒尺寸仅降低9%，而对于250 nm降低28%，并且进一步地，其甚至在30 nm以下增加。我们提出了其（晶粒，晶界和总）热导率与晶粒尺寸和温度的定量映射，为基于石墨烯的热工程提供了指导，并提出了新的基于缺陷的热架构。
2013-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Maximizing phonon thermal conductance for ballistic membranes
在低温下，声子散射可以变得如此微弱，以至于声子输运变成弹道。我们计算的弹道声子电导G膜弹性理论，考虑从三维到二维的过渡。我们讨论了温度和厚度的依赖性，特别是集中在材料参数的问题。与直觉相反，对于所有的膜厚度，最好的导体具有最低的声速。
2007-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Variability of the thermal conductance of gold-alkane-gold single-molecule junctions studied using ab-initio and molecular dynamics approaches
最近的实验的动机，我们研究了不同长度的连接两个金电极的单一二硫醇化烷烃分子的热导率的变化。为此，我们研究了（i）金属分子接触和电极取向对直链烷烃链热导率的影响，（ii）通过扭曲的笨拙缺陷和拉伸行为实现的分子内部无序的影响，以及（iii）几何形状随温度变化的动力学变化引起的修改。前两个方面我们用密度泛函理论（DFT）和非平衡格林函数（NEGF）方法相结合来分析，在后一种情况下我们用非平衡分子动力学（NEMD）。我们的计算表明，由于接触几何形状的变化的声子热导的变化的大小，即笨拙的缺陷一般会降低热导，但它们消失后，拉伸的结，并在高温下的热导结果从平均超过许多结配置，包括烷烃与热激发的笨拙的缺陷。总的来说，我们找到了一个很好的协议之间的DFT-NEGF和NEMD方法为我们的室温调查。这证实了非谐效应在含有4至10个碳原子的烷烃链中不起主要作用。声子的热传输，从而进行弹性和相位相干通过这些短的分子结。
2019-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning lattice thermal conductance by porosity control in ultra-scaled Si and Ge nanowires
多孔纳米线（NW）具有可调的热导率被检查作为一个候选人的热电（TE）器件与高效率（ZT）。利用修正的价力场模型计算了多孔硅和锗纳米线的热导。线中孔的存在破坏了晶体对称性，这导致弹道热导率（$σ_{l}$）的降低。对于相同量的孔隙率，$[100]$ Si和Ge NW显示出相似的$σ_{l}$减少百分比。对于半径为0.8nm的孔，4nm $\times$ 4nm Si（Ge）NW显示出$σ_{l}$中的$\sim$减少30%（29%）。该模型预测SiNW中$σ_{l}$的各向异性减少，对于类似的孔半径，$[111]$显示最大减少，其次是$[100]$和$[110]$。$σ_{l}$的降低归因于声子局域化和各向异性模降低。
2010-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Heat transfer between nanoparticles: Thermal conductance for near-field interactions
我们分析了两个纳米粒子之间的热传递，分开的距离躺在近场域中的能量交换是由于库仑相互作用。通过假设粒子具有电荷分布来计算热导，该电荷分布的特征在于在两个不同温度下与热浴平衡的波动多极矩。这个量来自多极矩波动的波动耗散定理（FDT）。我们比较的行为的电导作为粒子之间的距离的函数与通过分子动力学模拟得到的结果。提出的形式主义，使我们能够提供一个全面的解释显着增长的电导时，减少纳米粒子之间的距离。
2008-01-11 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
Conductance saturation in a series of highly transmitting molecular junctions
了解金属-分子界面之间电子输运的性质对于控制各种分子基器件如有机发光二极管、纳米级有机自旋阀和单分子开关具有重要意义。揭示金属-分子界面电子输运机制的主要实验方法之一是研究分子结中电导与分子长度的关系。以前的研究集中在隧道或跳跃，无论是在低电导率的运输。然而，跨分子结的电导上限尚未探索，尽管有效的信息传输，电荷注入和重组过程的巨大潜力。在这里，我们研究了高传输的金属-分子-金属界面的电导特性，使用一系列基于寡并苯的单分子结随着长度的增加。我们发现，电导饱和的上限，它是独立的分子长度。此外，我们表明，这个上限可以控制的轨道杂化在金属分子界面的字符。使用两个原型系统，其中的分子接触的Ag或Pt电极，我们揭示了两个不同的起源的电导饱和。在Ag基分子结的情况下，电导饱和归因于能级排列和能级展宽之间的竞争，而在Pt基结的情况下，饱和归因于带状输运。结果解释了一个直观的模型，从头计算输运计算的支持。我们的研究结果揭示了在高传输极限下限制电导的机制，为高导电金属分子界面的设计提供了指导原则。
2016-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermal conductance at interfaces between gold and amorphous silicon and amorphous silica
本文通过非平衡分子动力学模拟研究金与晶态/非晶态硅及二氧化硅的界面热导，发现非晶态界面热导显著更高，并从界面匹配性、非谐性和振动模式离域特性角度揭示了增强机制。
2024-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Modified Theoretical Model to Predict the Thermal Interface Conductance Considering Interface Roughness
声学失配模型和扩散失配模型已被广泛用于预测界面热导。然而，声学失配模型（扩散失配模型）是基于一个完美的光滑（完全无序）界面的假设。在这里，我们提出了一个新的修改后的模型，命名为混合失配模型，它考虑了粗糙度/结合在界面处。通过考虑部分镜面透射和部分漫反射透射，混合失配模型可以预测任意粗糙度下的界面热导。镜面透射和漫透射的比例由界面粗糙度决定，界面粗糙度由界面态密度描述。结果表明，混合失配模型的预测结果与分子动力学模拟和实验数据吻合较好。
2016-12-16 cond-mat.mes-hall
Spin conductance of YIG thin films driven from thermal to subthermal magnons regime by large spin-orbit torque
我们报道了一项关于钇铁石榴石（YIG）超薄膜自旋电导的研究，其中自旋输运是通过传播自旋波来提供的，自旋波是通过沉积在顶部的两个Pt丝中的直接和反向自旋霍尔效应产生和检测的。而在低电流的自旋电导是由热磁振子的运输为主，在高电流，自旋电导是由低阻尼非平衡磁振子热化附近的频谱底部的磁振子-磁振子相互作用，从而施加的磁场的敏感性和较长的衰减长度。这张照片得到了微焦点布里渊光散射光谱的支持。
2017-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Conductance of an Individual Single-Wall Carbon Nanotube above Room Temperature
悬浮的金属单壁碳纳米管（SWNT）的热性能提取其高偏压（I-V）的电特性在300-800 K的温度范围内，通过焦耳自加热实现。对于长2.6 μ m、直径1.7 nm的单壁碳纳米管，在室温下的热导率约为2.4 nW/K，热导率接近3500 W/m/K。在温度范围的上端观察到热导率的急剧下降，这归因于两个声学模式和一个光学模式之间的二阶三声子散射。我们讨论了不确定性的来源，并提出了一个简单的分析模型，包括长度和温度依赖性的单壁碳纳米管的热导率。
2005-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular Dynamics Simulation of Thermal Boundary Conductance Between Carbon Nanotubes and SiO2
采用非平衡分子动力学模拟研究了碳纳米管与SiO2之间的热能耦合。发现每单位CNT长度的热边界电导（g）与范德华相互作用的强度（~X）成比例，与CNT直径（~D）成比例，并且作为温度的弱幂律（~T^1/3在200-600 K之间）。SiO2上单个CNT的热弛豫时间与直径无关，τ ~ 85 ps。对于室温下直径为1.7 nm的CNT，标准参数组g约为0.1 W/m/K。我们的研究结果是可比的，并解释了从直径，温度或表面相互作用强度的细节的变化的CNT-SiO2热耦合的实验值的范围。
2010-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Interfacial Thermal Conductance in Graphene/Germanene van der Waals Heterostructure using an Optimized Interlayer Potential
该研究为石墨烯/锗烯范德华异质结构开发了基于密度泛函理论的层间势，发现压缩应变可使界面热导提升至136%、拉伸应变降至70%，并揭示了温度与相互作用强度的正相关调控作用。
2025-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain and Twist Engineering of Interfacial Thermal Transport in Homo- and Hetero-Interfaces of Graphene and Hexagonal Boron Nitride
Wuhan University（武汉大学）；Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
研究揭示同质与异质石墨烯/h-BN界面在外部机械扰动下的垂直热导差异，通过原子模拟发现异质界面在应变下热导显著变化，而同质界面则对扭转变形敏感，提出基于局部层间距离和堆叠的简化模型解释热导行为。
2026-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal conduction of carbon nanotubes using molecular dynamics
利用平衡态分子动力学计算了不同半径和长度的碳纳米管的热流自相关函数。碳纳米管的热导率也计算使用Green-Kubo关系从线性响应理论。通过指出单壁碳纳米管截面定义的模糊性，我们在计算和讨论中使用热导率代替电导率。我们发现碳纳米管的热导率随碳纳米管长度的增加而增加。振动态密度分析表明，碳纳米管越长，其低频振动模式越多，对热导发散的贡献越大。
2004-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Thermal Conduction in Graphane Nanoribbons
石墨烯和石墨烯都是二维材料，但具有不同的键合构型，这可以导致不同的热传导性质。我们模拟石墨烷纳米带（GANRs）使用非平衡格林函数方法的热传导。研究发现，GANRs具有较低的弹道热导和较强的热导各向异性比石墨烯同行。此外，GANRs的氢空位显著抑制热传导，伴随着增强的热导各向异性。通过控制GANRs的宽度、边缘形状和氢空位浓度实现的可调热传导可用于热管理和热电应用。
2014-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of crystal structure and junction morphology on interface thermal conductance
我们认为，具有不同形态的界面之间的相对热导率是由晶体结构通过$M_{min}/M_c > 1$，{ \it最小模式}计数之间的比率两侧$M_{min}$，和{ \it保存模式} $M_c$，保持声子动量横向的界面。具有添加的均匀层的结，“均匀”和“突变”结限于$M_c$，而具有界面无序的结，“混合”，利用模式谱扩展到$M_{min}$。在我们的立方晶体的研究中，从“突变”到“混合”界面的电导的最大增强似乎与守恒模式中的空隙的出现相关，其中$M_c = 0$。当层间耦合弱色散时，这种空洞通常会出现，使能带随动量刚性移动。界面混合也增加了合金散射，这降低了电导与模式谱扩展。因此，跨“混合”结的电导并不总是相对于“均匀”界面处的电导增加。
2015-07-15 cond-mat.mes-hall
Anharmonicity strongly enhancing thermal interface conductance: A new anharmonic atomistic Green's function formalism
传统的原子论格林函数（AGF）是在谐波状态下制定的，这使得它无法捕捉到非谐性在界面热输运中的作用。长期以来，人们一直希望将非谐性引入AGF，但仍然具有挑战性。我们发展了一个严格的非谐AGF模型，将非谐性与第一原理力常数的3-D结构的界面。硅和铝为基础的界面的热导率显着增强，由于非弹性散射打开的新通道。这项工作代表了AGF向前迈出的重要一步，并强调了界面非谐性的重要性。
2019-10-03 cond-mat.mes-hall
Dimensional crossover of thermal conductance in nanowires
采用非平衡格林函数（NEGF）方法研究了纳米线低温热导的尺寸依赖性。计算结果表明，随着纳米线直径的增加，纳米线的热导率从一维向三维的过渡是平滑的。结果与实验结果一致，即直径从几十到几百纳米的低温热导率对温度的依赖关系接近德拜定律。计算还表明，普遍的热导率仅在小直径的纳米线中可观察到。我们还发现，在硅和锗纳米线的界面热导是远远低于相应的值在体材料。
2007-04-05 cond-mat.mes-hall
Role of anharmonic phonon scattering in the spectrally decomposed thermal conductance at planar interfaces
深入了解固体之间的振动传热机制对于纳米材料的有效热工程和控制至关重要。通过计算流经两种材料之间界面的热流的谱分解，研究了平面接触中两种声学失配固体之间的非谐散射和界面热传导的频率依赖性。计算的基础上分析的原子振动的相关性，使用非平衡分子动力学模拟提取的数据。非谐相互作用产生的非弹性效应显着促进热传递的两个质量失配的面心立方晶格之间，即使在频率超过截止频率的较重的材料，由于（i）增强消散的倏逝振动模式和（ii）频率加倍和频率减半的三声子能量转移过程中的接口。结果提供了大量的洞察界面能量传递机制，特别是在高温下，非弹性效应变得重要，其他计算方法是无效的。
2014-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Kapitza conductance and related kinetic coefficients at an interface between n-type semiconductors
基于Boltzmann输运理论，研究了n型半导体界面处的Kapitza电导、Seebeck系数等动力学系数，发现界面Seebeck系数可达$10^{-3}$ V/K，可用于合成高效热电材料。
2023-06-28 cond-mat.mes-hall
Thermal conductance of an Edge mode
研究了边缘模的热电电导。研究了具有抛物色散的$2D $和$3D$两带模型的边缘模。对于一维非相互作用费米子，计算的热导率与已知的$Bosonization$计算结果一致。在存在磁场的情况下，允许反向散射并且反向散射控制热导率的值。由热流能量守恒的连续性方程求出导热系数。引入粒子和反粒子的$Scattering$矩阵计算热导率。在有限温度下，允许后向散射，电导、热电导和热导随磁场的增大而减小。在有限温度下，弱局部化效应很小，可以忽略不计。我们证实了磁场中$3D$拓扑绝缘体的实验结果。提出了一个实验装置来验证我们的理论。
2019-06-18 cond-mat.mes-hall
Minimizing coherent thermal conductance by controlling the periodicity of two-dimensional phononic crystals
周期性孔阵列声子晶体（PnC）可以强烈地修改声子色散关系，并已被证明可以相干地影响热导，特别是在散射被抑制的低温下。影响这种效应的一个非常重要的参数是结构的周期。在这里，我们测量了亚开尔文热导率的纳米制造的PnCs具有相同的孔填充因子，但三个不同的周期，4，8和16 $μ$米，使用超导隧道结测温。我们发现，所有测量的样品可以抑制一个数量级的热导，并有一个较低的热导比以前测得的较小的周期，1 $μ$ m和2.4 $μ$ m的结构。8 $μ$ m周期PnC给出上述所有样品的最低热导率，并且具有迄今为止在PnC中观察到的最低比电导/单位加热器长度。相反，相干输运理论预测，最长的周期应该具有最低的热导率。与非相干模拟的比较表明，扩散边界散射可能是相干理论部分崩溃背后的机制。
2019-04-19 cond-mat.mes-hall
Quantized thermal conductance of dielectric quantum wires
利用输运理论的Landauer公式，我们预测介电量子线在低温下应该表现出量子化的热导，在弹道声子制度。热传导的量子是通用的，与材料的特性无关，并且等于$π^2 k^2_B T /3h$，其中$k_B$是玻耳兹曼常量，h是普朗克常数，T是温度。量子化的热导应该是实验上可观察到的悬浮纳米结构，磁耦合到水库，设备，可以实现在目前的时间。
1998-07-18 cond-mat.mes-hall
Thermal conductance of zero modes on the surface boundary of a Weyl semimetal
Dirac材料的热电导，特别是零模的热电导揭示了拓扑结构的影响，边界在z = 0的Weyl半金属产生手征零模，而无背散射，对热导率有显著贡献。通过用顺磁性杂质掺杂表面，允许反向散射，并且通过传输函数|t| ^{2} < 1的减小来控制热导率。我们在样品的边缘附加了一个热库，并研究了热传导和电导率。对于弹道和介观情况，量子涨落引起的热和电介电常数的振荡。热电电导随偏压周期性变化。我们比较了有和没有杂质散射的热导，并观察拓扑结构的影响。提出了一个实验装置来测试这一理论。1狄拉克材料的热电导，特别是零模的热电导，揭示了拓扑结构的影响，边界在z = 0的Weyl半金属产生手征零模，没有背散射，对热导率有显著贡献。通过用顺磁性杂质掺杂表面，允许反向散射，并且通过传输函数|t| ^{2} < 1的减小来控制热导率。我们在样品的边缘附加了一个热库，并研究了热传导和电导率。对于弹道和介观情况，量子涨落引起的热和电介电常数的振荡。热电电导随偏压周期性变化。我们比较了有和没有杂质散射的热导，并观察拓扑结构的影响。提出了一个实验装置来测试这一理论。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall
Heat Diode Effect and Negative Differential Thermal Conductance across Nanoscale Metal-Dielectric Interfaces
利用声子纳米器件控制热流由于其基础性和实用性而受到广泛关注。基本的声子器件，如热整流器、晶体管和逻辑门，基本上是基于两个有趣的性质：热二极管效应和负微分热导。然而，很少有人知道这些传热性能跨越金属介电界面，特别是在纳米尺度。在这里，我们解析解决的非平衡纳米级的能量转移的微观机制的金属-电介质界面，其中的非弹性电子-声子散射直接协助能量交换。我们证明了热二极管效应和负微分热导纳米界面的出现，并解释了为什么这些新的热性能通常是不存在的散装金属-电介质界面。这些结果将产生令人兴奋的前景，纳米级的界面能量转移，这应该有重要的意义，在设计混合电路，有效的热控制和开辟潜在的应用领域，在热能收获与低维纳米器件。
2013-07-25 cond-mat.mes-hall
Conductance Oscillations in a Topological Insulator-Disordered Superconductor Hybrid Interface
National Institute of Technology, Rourkela（鲁尔基拉国立技术学院）；Bar-Ilan University（巴伊兰大学）
研究通过拓扑绝缘体与无序超导体的耦合，揭示了近邻诱导超导性中的导电振荡现象及临界温度特性。
2026-01-16 cond-mat.mes-hall
Thermal conductance of metallic atomic-size contacts: Phonon transport and Wiedemann-Franz law
受最近实验的启发[Science 355，6330（2017）; Nat. Nanotechnol. 12，430（2017）]，我们在这里提出了对由三种不同金属制成的原子尺寸接触的热导率的广泛理论分析，即金（Au），铂（Pt）和铝（Al）。
2017-11-05 cond-mat.mes-hall
Thermal conductance at the interface between crystals using equilibrium and non-equilibrium molecular dynamics
在本文中，我们比较了非平衡态（NEMD）和平衡态（EMD）分子动力学方法计算固体界面热导的结果。我们建议使用平衡模拟测量每个固体的热致能量波动的衰减来探测热导。我们还表明，NEMD和EMD给一般来说不一致的结果的热导：绿色久保模拟探测两个固体之间的Landauer电导假设声子的界面两侧处于平衡状态。另一方面，我们表明，NEMD给访问的平衡界面电导一致的界面通量描述在每个固体中的声子输运。差异可能很大，并且对于通常的半导体之间的界面通常达到因子5。我们分析了有限尺寸效应的两个确定的界面热导，并表明，平衡模拟遭受严重的尺寸效应相比，NEMD。我们还比较了上述两种方法（EMD和NEMD）关于一系列质量不匹配的Lennard-Jones固体的界面电导的预测。我们发现，用EMD得到的Kapitza电导可以很好地描述使用经典的扩散失配模型（DMM）。另一方面，NEMD模拟结果与声失配模型（AMM）的平衡概括是一致的。这些考虑是很重要的，在合理化以前的结果，使用分子动力学，并有助于查明物理散射机制发生在原子之间的固体，这是一个先决条件，以了解真实界面的界面传热。
2012-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Negligible electronic contribution to heat transfer across intrinsic metal/graphene interfaces
尽管金属接触的高热导率（即，低热阻）对于石墨烯器件的热管理很重要，但先前报道的金属/石墨烯界面的热导率都相对较低，仅为20-40 MW m $^{-2}$ K $^{-1}$。改善金属/石墨烯界面的热导率（$G$）的一种可能途径是通过电子的额外热传导，因为石墨烯可以容易地被金属掺杂。在本文中，我们评估的电子热传导金属/石墨烯界面通过测量Pd/transferred graphene（trG）/Pd界面的热导率，无论是热蒸发或射频（rf）磁控溅射制备，在80至500 K的宽温度范围内。我们发现，对于热蒸发法制备的样品，Pd/trG/Pd的热导率为42 MW m $^{-2}$ K $^{-1}$ .热导率仅微弱地取决于温度，这表明热主要由声子携带穿过本征Pd/石墨烯界面。然而，对于Pd/trG/Pd样品的顶部Pd膜沉积的射频磁控溅射，我们观察到一个显着的增量的热导从42 MW m $^{-2}$ K $^{-1}$的固有值为300 MW m $^{-2}$ K $^{-1}$，和$G$大致成正比于$T$。我们将热导的增强归因于在溅射过程中通过在石墨烯中形成的原子级针孔由电子进行热传输的附加通道。因此，我们得出结论，电子在金属和原始石墨烯的本征界面之间的热传导中起着微不足道的作用，并且电子的贡献只有在石墨烯被损坏时才是实质性的。
2017-05-16 cond-mat.mes-hall
Measurement of thermal conductance of silicon nanowires at low temperature
我们对单个单晶硅悬浮纳米线进行了热导测量。纳米线（130 nm厚，200 nm宽）的制造通过电子束光刻和绝缘体上硅（SOI）衬底上的两个分开的垫之间的悬挂。我们用3方法测量了声子波导的热导。纳米线的横截面接近硅中的主声子波长，其在1K下为100 nm的量级。在1.3K以上，电导表现为T3，但在最低温度下测量到的偏差可以归因于简化的几何形状。
2006-08-31 cond-mat.mes-hall
Thermal Conductance of Ballistic Point Contacts
研究了弹道式点接触的导热问题。这些接触被实现为所谓的气隙异质结构（AGH）中的几个纳米长的柱。柱的长度远小于声子的平均自由程，直到室温。由于柱的小尺寸和低密度，AGH的热导率与块体结构相比降低了几个数量级。测量结果与基于玻尔兹曼输运方程的简单模型定量一致。
2011-11-04 cond-mat.mes-hall
Influence of electrical properties on thermal boundary conductance at metal/semiconductor interface
Université de Reims Champagne-Ardennes（兰斯香槟-阿登大学）；INSA de Lyon（里昂国立应用科学学院）；Univ. Lille, CNRS, Univ. Polytechnique Hauts-de-France, Junia（里尔大学、法国国家科学研究中心、上法兰西理工学院、朱尼亚学院）；Université de Technologie de Troyes（特鲁瓦技术大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；Université Claude Bernard Lyon 1-CNRS（里昂第一大学-法国国家科学研究中心）
本研究通过电流调控n型硅/钛界面热边界导纳，发现表面电荷区缩小导致导纳增加40%
2026-02-17 cond-mat.mes-hall physics.class-ph
Universal quantized thermal conductance in graphene
热传导的普遍量子化提供了关于超越电导的状态的拓扑顺序的信息。这样的测量直到最近才成为可能，特别是发现，观察到的5/2态的热导率值与Pfweian或反Pfweian模型不一致，激发了几篇理论文章。实验的分析已经变得复杂的存在下产生的边缘重建，从GaAs量子阱的掺杂剂层分离的必然结果的反向传播的边缘通道。特别地，已经发现，通用量化需要下游和上游边缘通道的热化。在这里，我们测量的热导率在六方氮化硼封装的石墨烯设备的尺寸远小于边缘状态的热弛豫长度。我们发现，对于ν = 1，4/3，2和6平台，热导的量子化精度在5%以内，我们的结果强烈表明，石墨烯中分数量子霍尔没有边缘重构，这使得它非常适合于利用奇异准粒子沿边缘的路径的干涉现象。
2019-02-18 cond-mat.mes-hall
Influence of the electron-phonon interfacial conductance on the thermal transport at metal/dielectric interfaces
金属-电介质界面处的热边界电导是纳米级热管理的首要量。虽然边界电导通常归因于金属声子和电介质声子之间的耦合，在这项工作中，我们研究的金属电子和电介质声子之间的直接耦合的影响。电子-声子过程的效应通常被认为是电阻性的，并且与声子-声子电导σp相比，倾向于降低总体热边界电导。在这里，我们发现直接耦合σe的效果是提高金属和电介质之间的有效热导。电阻效应证明仅对具有低电子-声子耦合强度的金属薄膜重要。两种方法进行了探讨，以达到这些结论。首先，我们给出了双温度模型的解析解，计算了有效电导，它考虑了所有相关的能量通道，作为σe，σp和电子-声子耦合因子G的函数。其次，我们使用数值分辨率来检查两个现实情况下的影响：金膜硅或二氧化硅衬底上的σe。我们指出的时间分辨热反射实验的解释的影响。
2015-01-13 cond-mat.mes-hall
The Effect of Surface Roughness on the Universal Thermal Conductance
我们解释了减少的热导率低于预测的普遍值观察Schwab等人。在热声子散射表面粗糙度使用标量模型的弹性波。我们的分析表明，热导率取决于两个粗糙度参数：粗糙度幅度$δ$和相关长度$a$。在足够低的温度下，电导率以与$δ^{2}a$成比例的速率与温度二次地从通用值下降。$δ$等于传导通路宽度的0.22和$a$等于传导通路宽度的约0.75的值给出了对数据的良好拟合。
2001-05-25 cond-mat.mes-hall
Effect of phonon scattering by surface roughness on the universal thermal conductance
利用全弹性理论计算了低温下表面粗糙度对介观系统声子散射的影响。散射的低频行为显示出新颖的幂律依赖性所产生的不寻常的弹性模式的属性。这导致了新的预测的低温抑郁症的热导率低于理想的通用值。与Schwab等人[Nature 404，974（2000）]的数据比较表明，在热通道宽度尺度上的表面粗糙度在实验中是重要的。
2001-05-22 cond-mat.mes-hall
Tuning molecular thermal conductance through endgroup modification and halogen substitution
University of Toronto（多伦多大学）
通过端基修饰和卤素取代调节单分子热导，发现不同取代基对热导有显著影响，且热导在碳原子数超过八时趋于饱和。
2025-12-13 cond-mat.mes-hall
Finite-frequency spin conductance of a ferro-/ferrimagnetic-insulator|normal-metal interface
铁磁/亚铁磁绝缘体和正常金属之间的界面可以支持与磁化方向共线和垂直极化的自旋电流。垂直于磁化方向的角动量流（“横向”自旋电流）通过自旋扭矩和自旋泵送发生。角动量的流动与磁化（“纵向”自旋电流）共线需要激发磁振子。在这篇文章中，我们在两个方向上扩展了零频率弱耦合极限下的现有纵向自旋输运理论[Bender和Tserkovnyak，Phys. Rev. B 91，140402（R）（2015）]：我们非微扰地（但在低频极限下）和有限频率下（但在低界面透明度的极限下）计算纵向自旋电导。对于典型的自旋电子材料系统YIG|我们发现，非微扰效应导致的纵向自旋电导是ca。比微扰极限小40%，而有限频率修正仅在< 100 K的低温下相关，此时只有少数磁振子模被热占据。
2022-08-02 cond-mat.mes-hall
Probing near-interface ferroelectricity by conductance modulation of a nano-granular metal
薄膜的电子功能性由它们的界面决定。这对于依赖于薄膜箝位和界面电荷转移的铁电态是非常重要的。在这里，我们表明，在由纳米颗粒金属和有机FE层的[四硫富瓦烯] $^{+δ}$ [对氯醌] $^{-δ}$的纳米颗粒层的电导提供了一个敏感的和非侵入性的探头的FE层的温度依赖性的介电性能的异质结构。我们提供了一个理论框架，能够定性地再现所观察到的电导变化，考虑到顺电（PE）-FE相变的介电异常的各向异性。该方法也适用于观察接近相变的动力学效应。聚焦电子束诱导沉积作为纳米颗粒金属的制备方法保证了优异的降尺度能力，因此可以设想在20- 30 nm的横向尺度上监测FE状态。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
Revisiting thermal conductivity and interface conductance at the nanoscale
提出了一个半解析模型，用于研究纳米尺度下的热传输，该模型能够准确地描述非平衡传输的影响和界面处的热传递。我们的方法是基于伪局部温度的定义区分的声子人口根据其速度的方向。这种形式主义导致了一套完整的方程捕捉纳米结构中的热传递，即使在异质结构的情况下。该模型只需要引入一个新的固有的热参数称为弹道热导率和一个几何称为有效热导率。最后，该模型是能够准确地再现先进的数值计算结果的蒙特卡罗模拟的声子在所有的声子输运制度：扩散（作为傅立叶热输运制度包括在内），弹道，和中间的，即使涉及热界面。这种形式主义应提供新的见解在解释实验测量。
2020-06-24 cond-mat.mes-hall
Uncovering the roughness effect on inelastic phonon scattering and thermal conductance at interface via spectral energy exchange
本研究通过非平衡分子动力学模拟和新颖的频谱能量交换分析，揭示了界面粗糙度对非弹性声子散射和界面热导的影响机制，推进了固/固界面热传输的理论理解与热界面材料设计。
2025-04-07 cond-mat.mes-hall
Thermal conductance of Nb thin films at sub-kelvin temperatures
我们确定的热导率薄铌（Nb）线的二氧化硅衬底上的温度范围为0.1 - 0.6 K使用电子测温法的基础上正常的金属-绝缘体-超导隧道结。我们发现，在0.6 K，Nb的热导是两个数量级低于铝在超导状态，和两个数量级低于Wiedemann-Franz电导计算与正常状态的电阻的导线。测得的热导率超过了Bardeen-Cooper-Schrieffer理论的预测，并证明了幂律依赖于温度为$T^{4.5}$，而不是一个指数。同时，我们监测沿Nb线的衬底的温度分布，以观察声子浴的可能过热。我们表明，Nb可以成功地用于纳米电路中的热绝缘，同时提供电连接。
2017-03-13 cond-mat.mes-hall
Minimum and maximum conductance of a thin film layer bridged interface: the role of anharmonicity and layer thickness
我们研究了在界面处的非谐性的作用与增加的中间层，旨在促进界面声子输运。我们的研究结果表明，虽然在谐波限制的桥梁可能会降低电导，由于较少的可用通道，非谐性可以强烈地增强由于添加非弹性通道的桥接结构的热导。此外，我们表明，电导的非谐性的效果可以通过改变温度或桥层厚度进行调谐，因为这两个参数都改变了声子-声子散射过程发生的总速率。此外，我们表明，添加剂规则的热阻（欧姆定律）是有效的桥层厚度相当短的平均散装MFP，超出了政权，预计会失败。
2019-10-16 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
