Heat conduction and Fourier's law in a class of many particle dispersing billiards
考虑多个相互作用的受限台球的运动，讨论了它们的输运和混沌性质。尽管没有质量传输，但由于限制，能量传输可以通过相邻粒子之间的二元碰撞发生。我们探讨的条件下，松弛到局部平衡发生的时间尺度远短于二进制碰撞，其特点是运输的能量，随后放松到局部热平衡。从相空间分布随时间演化的准刘维尔方程出发，导出了系统组分间能量交换的主方程。因此，我们得到的分析结果有关的热导率的传输系数的碰撞事件的频率和计算这些数量。我们还提供了尺度分离的假设下的李雅普诺夫指数和Kolmogorov-Sinai熵的估计。我们的结果的有效性证实了广泛的数值研究。
2008-08-30 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Non-Fourier heat transport in nanosystems
本文从非平衡态统计力学和原子级模拟视角概述了纳米系统中非傅里叶热传输的最新进展，探讨了其底层机制及长程相互作用与可积性的影响，并讨论了在热管理、整流和能量转换方面的应用。
2023-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Crossover from ballistic to normal heat transport in the $ϕ^{4}$ lattice: If nonconservation of momentum is the reason, what is the mechanism?
反常（非傅立叶）热输运不再仅仅是一个理论问题，因为它已经在许多低维纳米材料中被实验观察到，如SiGe纳米线，碳纳米管等。为了理解这些异常行为，探索正常（傅立叶）热传输的微观起源是一个迷人的理论课题。然而，这个问题还没有得到充分理解，即使是一维（1D）模型链，尽管大量的彻底的研究。从这些研究中，人们普遍认为动量守恒是引起异常热传输的关键因素，而动量非守恒系统通常支持傅立叶定律有效的正常热传输。但是，如果动量不守恒是原因，那么观察到的正常热输运的微观机制是什么？在这里，我们仔细回顾了一个典型的一维动量非守恒$ϕ^{4}$模型，并提出证据表明，移动离散呼吸，或者换句话说，移动固有局域模式的频率分量以上的线性声子带可以负责。
2017-10-10 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Negative Resistance in Brownian Transport
我们证明，负增量阻力不能发生在1D空间，如圆或线，我们构建了一个明确的二维模型上的圆柱体，其崩溃成一个分支的1D骨干。我们推导出一个精确的数值方法来解决我们的二维模型，并讨论了生物离子通道的模型的相关性。
2001-05-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous Heat Conduction and Anomalous Diffusion in Low Dimensional Nanoscale Systems
热传递是自然界中重要的能量传递过程。声子是半导体和电介质材料中主要的热载体。傅立叶定律与电导率的欧姆定律类似，是固体传热的基本定律。它指出，热导率是独立的样品规模和几何形状。虽然傅立叶定律在描述宏观热输运方面取得了巨大的成功，但它在低维系统中的有效性仍然是一个悬而未决的问题。本文综述了低维系统热输运的实验、理论和数值研究的最新进展，包括晶格模型、纳米线、纳米管和石墨烯。我们将证明，声子输运在低维系统超扩散，这导致了尺寸依赖的热导率。换句话说，傅立叶定律在低维结构中是崩溃的。
2012-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Anomalous heat transport in one dimensional systems: a description using non-local fractional-type diffusion equation
已经在许多数值模拟、实验和各种理论处理中观察到，相互作用粒子的一维系统中的热传输不能用唯象傅立叶定律来描述。从过去几年的研究中出现的图像是傅立叶定律被空间非局部线性方程所取代，其中一点的电流来自系统其他部分的温度梯度。相应地，通常的热扩散方程被非局部分数阶扩散方程所取代。在这篇综述中，我们描述了导致这个框架的各种理论方法，并讨论了这个问题的最新进展。
2019-11-11 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Fourier's Law in a Quantum Spin Chain and the Onset of Quantum Chaos
研究了量子相互作用自旋链的非平衡稳态中的热输运。我们提供了明确的数值证据的有效性傅立叶定律。正常电导率的制度，设置在过渡到量子混沌。
2005-04-07 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Anomalous transport in driven periodic systems: distribution of the absolute negative mobility effect in the parameter space
绝对负迁移率是反常输运行为中最矛盾的形式之一。乍一看，它与叠加原理和热力学第二定律相矛盾，然而，它迷人的性质桥接了非线性和非平衡，其中这些基本规则不再有效。考虑了具有绝对负迁移率的受驱周期系统中的非线性布朗运动的一个范例模型。由于该模型具有复杂的多维参数空间，迄今为止对该异常输运特征的研究大多局限于单例研究。相比之下，在这里我们收获GPU超级计算机来分析参数空间中负迁移率的分布。我们考虑近$10^9$参数制度，讨论如何出现负迁移率取决于系统参数，以及提供最佳的，它发生的最频繁。
2022-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Role of conserved quantities in Fourier's law for diffusive mechanical systems
能量输运会受到其他守恒量的影响。我们在这里考虑扩散系统的能量和其他守恒量宏观上演变相同的扩散时空尺度。在这些情况下，傅立叶定律也依赖于其他守恒量的梯度。转子链是这种系统的一个经典例子，其中能量和角动量守恒。在这里，我们回顾了最近的一些数学结果的能量和其他守恒量的扩散输运，特别是对于系统的散装哈密顿动力学是由保守的随机扰动。随机动力学的存在允许定义的传输系数（热导率），并在某些情况下，以证明当地的平衡和线性响应的论点，必要的，以获得控制宏观演化的保守量的扩散方程。温度分布和其他守恒量分布在非平衡定态，然后可以理解从非定态扩散行为。我们还回顾了一些结果和开放的问题上的两个步骤的方法（弱耦合或动力学限制）的热方程，从力学模型，只有能量守恒。
2019-09-10 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Thermal transport in disordered harmonic chains revisited: Formulation of thermal conductivity and local temperatures
本文利用非平衡格林函数形式详细讨论了键无序谐振链中的热输运。对于强键无序，热导率与系统尺寸无关。然而，动力学温度所描述的本地数量的状态耦合到外部热源是异常的，因为它们形成了一个非线性的配置文件在内部的系统。这两个结果占在一个统一的方式在频率相关的本地化长度。从这个论点，我们推导出一个通用的公式描述的渐近分布的局部温度在无序谐波链。通过与欧姆型自洽储层接触，即使在弱系统-储层耦合的限制下，也可以恢复服从傅立叶定律的线性温度分布。这证实了导致局部热平衡和打破总动量守恒的机制是低维傅立叶输运的必要条件。
2021-10-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Internal structure and heat conduction in rigid solids: a two temperature approach
非傅立叶热输运机制表征了具有内部结构的固体中的热传导。一些热力学理论试图解释这种系统中傅立叶区域的分离。本文从非平衡态热力学原理出发，建立了一个描述非傅立叶区的双温模型。基本假设是系统中存在两个分离的尺度，一个与矩阵维数（体积）有关，另一个与内部结构的特征长度有关。得到了两个描述每个长度尺度下热传导的温度傅里叶型耦合输运方程。用耦合参数作为拟合参数，较好地再现了几组不同结构材料热响应的实验结果。讨论了当前形式主义与其他理论的异同。
2021-05-28 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Thermal transport in the anisotropic Heisenberg chain with S = 1/2 and nearest-neighbor interactions
本文的目的是将基于能量密度相关函数的傅里叶变换的矩分析的具有单轴交换各向异性和最近邻相互作用的自旋1/2海森堡链中的热输运的早期工作与利用热流关联函数的后续研究相联系。
2008-06-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Negative Mobility induced by Colored Thermal Fluctuations
数值研究了非马尔可夫热布朗粒子动力学在时间周期对称驱动和常偏置驱动下的空间周期对称系统中的反常输运。布朗动力学模型由广义朗之万方程与指数相关的高斯热噪声，服从波动耗散定理。我们研究了热涨落的非零关联时间对零偏压附近的绝对负（线性）迁移率（ANM）、负值非线性迁移率（NNM）和偏离平衡态的负微分迁移率（NDM）的作用。我们发现，非零的热相关时间可以增强或也减少ANM的值。此外，有限的热噪声相关性可以诱导NDM和NNM的参数空间的区域，这种ANM和NNM行为是明显缺乏限制白热噪声。在部分参数空间，我们发现一个复杂的结构的区域的线性和非线性负流动性：岛屿和舌头的出现和消失的参数操作。虽然某些这样的反常输运机制随着温度的升高而逐渐消失，但有趣的是，某些特定区域仍然相当强大。在具有异常迁移率的这些制度之外，AC/DC驱动的传输是正常的，或者驱动的布朗粒子根本不被传输。
2009-09-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Fourier law in the alternate mass hard-core potential chain
本文研究了交替质量$m$和$M$的弹性碰撞粒子的一维模型中的能量输运。为了防止总动量守恒，我们将质量为$M$的粒子限制在有限大小的细胞内。我们提供了令人信服的数值证据的有效性傅立叶定律的热传导，尽管缺乏指数动力学不稳定性。与以前的类似模型的结果比较显示的相关性所发挥的作用，总动量守恒。
2003-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech nlin.CD
Transport of a passive scalar in wide channels with surface topography
本研究推广被动标量经典弥散理论，推导宽结构化通道中低雷诺数剪切流溶质的长时渐近对流扩散方程，得到各向异性弥散张量，揭示倾斜表面的弥散增强/降低特性及傅里叶模的线性独立修正贡献。
2022-10-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
