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
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
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
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
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
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
Thermal transport in 2D and 3D nanowire networks
我们报告的热输运性质在2和3维互连纳米线网络（字符串和节点）。这些纳米结构的热导率随着节点距离的增加而降低，达到超低值。这种效应在3D网络中更加明显，这是由于与2D节点相比，3D节点处的孔隙率、表面与体积比增加以及后向散射增强。我们提出了一个模型，以估计相关的2D和3D互连的热阻，以提供这样的纳米线网络的热导率的分析描述，后者是在良好的协议与分子动力学的结果。
2018-02-15 cond-mat.mes-hall
Thermal transport in semiconductor nanostructures, graphene and related two-dimensional materials
我们回顾了半导体纳米结构（多层薄膜，核/壳和分段纳米线），单层和少层石墨烯，六方氮化硼，二硫化钼和黑磷的热输运的实验和理论结果。声子工程优化的电和热传导的不同可能性进行了讨论。揭示了声子能谱修正对半导体纳米结构热导率的影响。分析了石墨烯及相关二维材料的热导率与温度、薄片尺寸、缺陷浓度、边缘粗糙度和应变的关系。
2018-03-14 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
Fluctuation-driven thermal transport in graphene double-layers at charge neutrality
我们发展了一个理论的波动驱动的现象在石墨烯双层的热输运。我们的工作在电子流体力学的制度，并专注于双电荷中性点。虽然在中性点的电荷传输是解耦的流体动力学流，电子密度的热波动引起的层之间的阻力和热传递。双层系统中的热传递受这两种现象支配。我们用层间距离和电子液体的本征电导率来表示拖曳摩擦系数和层间热导率。然后，我们得到的热导矩阵，并确定在系统中的流体动力学速度和温度的空间依赖性。对于较短的系统，热阻力由阻力决定。在较长的系统中，实现了完全热阻力的情况，其中两层中的流体动力学速度在系统内部变得相等。单层和双层石墨烯器件的估计。我们的理论预测可以通过高分辨率的热成像和Johnson-Nyquist非局域噪声测温测试。
2022-09-10 cond-mat.mes-hall
Thermal transport in fullerene-based molecular junctions: Molecular dynamics simulations
本研究通过经典分子动力学模拟，采用三种方法计算富勒烯单体、二聚体和三聚体分子结的热导，发现三聚体结热导显著降低，为设计低热导热电结提供参考。
2024-02-09 cond-mat.mes-hall
First-principles based analysis of thermal transport in metallic nanostructures: size effect and Wiedemann-Franz law
金属纳米结构（纳米膜和纳米线）广泛应用于电子器件中，其热传输特性对于散热至关重要。然而，在理解金属纳米结构中的热传输方面仍然存在差距，特别是关于尺寸效应和Wiedemann-Franz定律的有效性。在这项工作中，我们执行模式模式的第一性原理计算结合玻尔兹曼输运方程，以了解金属纳米结构的热输运。我们以金（Au）和钨（W）纳米结构为原型。研究发现，当纳米结构的尺寸为几十纳米量级时，电子/声子热导率小于体值，并随尺寸的增大而减小。对于具有小体积声子热导率的那些金属（如Au），声子贡献在纳米结构中增加，而对于具有大体积声子热导率的那些金属（如W），声子贡献可以在纳米结构中增加或被抑制。通过假设晶界不诱导非弹性电子-声子散射，如果使用电子热导率估计洛伦兹比，则Wiedemann-Franz定律在Au和W纳米结构中都很好地起作用。Wiedemann-Franz定律也适用于Au纳米结构，当洛伦兹比由总热导率估计时。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall
Ballistic Phonon Thermal Transport in Multi-Walled Carbon Nanotubes
我们报告电传输实验使用电击穿的现象，以执行测温探测个别多壁纳米管的热性能。我们的研究结果表明，纳米管可以很容易地通过弹道声子传播进行热传导，达到量子力学极限的热导。我们确定的热导量子，一个单一的声子通道的热导的极限，并找到良好的协议与理论计算。此外，我们的研究结果表明，热激活C-C键断裂与承载~10^12 A/m^2的电应力相结合的击穿机制。我们还展示了一种电流驱动的自加热技术，以提高纳米管器件的电导显着。
2005-07-01 cond-mat.mes-hall
Interaction effects on thermal transport in quantum wires
我们发展了量子线中弱相互作用电子的热输运理论。与高维系统不同，一维电子气需要三粒子碰撞来实现能量弛豫。最快的弛豫是由同动电子的分支内散射提供的，它建立了分布函数的部分平衡形式。的热传导是由较慢的分支间的过程，使反向传播粒子之间的能量交换。我们推导出一个解析表达式的相互作用电子的热导有效的任意关系之间的导线长度和电子热化长度。我们发现，在足够长的导线的相互作用引起的校正的热导饱和到一个相互作用无关的值。
2011-09-16 cond-mat.mes-hall
Nonreciprocal thermal and thermoelectric transport of electrons in noncentrosymmetric crystals
非互易输运现象表明，前向流和反向流不同，并归因于破缺反转对称。在本文中，我们研究了由反转对称性破缺晶体结构引起的电子系统的热输运和热电输运的非互易性。在电场和温度梯度下，利用弛豫时间近似的Boltzmann方程，导出了二阶非线性电、热、热传导系数。本文中出现的所有二阶电导率都是由两个函数及其导数描述的，并且它们以与线性电导率相同的方式相互关联，例如通过Wiedemann-Franz定律。我们发现，非零温度极限下的热输运系数出现在非线性电导率，这在足够低的温度下主导热输运。在$1H$单层的过渡金属dichalcogenides MoS $_2$和极性半导体BiTeX（X=I，Br）的非线性电导率和可能的可观察到的量估计。
2019-03-12 cond-mat.mes-hall
Variational Approach to Solving the Spectral Boltzmann Transport Equation in Transient Thermal Grating for Thin Films
声子玻尔兹曼输运方程（BTE）被广泛用于研究非扩散热输运。我们找到了一个解决方案的BTE在薄膜瞬态热光栅（TTG）的实验几何形状，使用最近发展的变分法与傅里叶热传导方程提供的试解。我们得到了一个热衰减率的解析表达式，与蒙特卡罗模拟显示出良好的协议。我们还得到了一个封闭形式的有效热导率的表达式，证明了完整的材料属性和传热几何形状的依赖性，并恢复非常厚的薄膜和非常大的光栅间距的Fuchs-Sondheimer表达式的一维TTG表达式的限制。结果表明，效用的变分技术分析非扩散声子介导的热传输的纳米结构在多维传输的几何形状，并将有助于通过瞬态光栅实验的平均自由程（MFP）分布的材料的探测。
2016-05-25 cond-mat.mes-hall
GOLLUM: a next-generation simulation tool for electron, thermal and spin transport
我们已经开发了一个有效的模拟工具'GOLLUM'的复杂纳米结构的电，自旋和热输运特性的计算。新的多尺度，多终端工具解决了过去几年在纳米尺度运输中出现的许多新挑战和功能。为了说明GOLLUM的灵活性和功能，我们提出了一系列演示计算，包括电荷，自旋和热输运，密度泛函理论的修正，如LDA+U和光谱调整，非共线磁性存在下的输运，量子霍尔效应，近藤和库仑阻塞效应，有限电压输运，多端输运，量子泵，超导纳米结构，环境影响和机械控制断开连接实验的拉力曲线和电导直方图。
2015-02-17 cond-mat.mes-hall
Reflectors Tune Near-Field Thermal Transport
Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）；Key Laboratory of Aerospace Thermophysics, Ministry of Industry and Information Technology（工业和信息化部航空航天热物理重点实验室）；University of Göttingen（哥廷根大学）；Institut Universitaire de France（法国高等研究院）
通过调节反射镜与纳米颗粒间距，实现对近场热传输的调控，揭示了多层结构中表面模式激发对热流的影响机制。
2024-09-19 cond-mat.mes-hall
Diffusive nature of thermal transport in stanene
利用声子玻尔兹曼输运理论和基于密度泛函理论的计算，我们发现锡烯具有较低的热导率。对于1 $\times$ 1 $μ$ m $^{2}$（$L\times W$）的样品尺寸，在室温下，沿着Z字形和扶手椅方向的晶格热导率分别为10.83 W/m-K和9.2 W/m-K，表明热传输的各向异性。热导率的低值是由于晶体中的大非谐性导致高Grüneisen参数和低群速度。室温下的有效声子平均自由程约为17 nm，表明锡烯中的热输运是完全扩散性质的。此外，我们的研究带来了贡献的声子分支的相对重要性，并揭示，在非常低的温度下，晶格热导率的贡献来自弯曲声学（ZA）分支，在较高的温度下，它是由纵向声学（LA）分支占主导地位。我们还表明，锡烯的晶格热导率可以通过调整样品尺寸和在边缘处产生粗糙表面来进一步降低。锡烯晶格热导率的这种可调谐性表明其在热电器件中的应用。
2016-04-28 cond-mat.mes-hall
Nondiffusive thermal transport from micro/nanoscale sources producing nonthermal phonon populations exceeds Fourier heat conduction
我们研究非扩散的热输运声子在小距离内的玻尔兹曼输运方程（BTE）的框架内，并证明运输显着影响的声子源发射的分布。我们讨论了具有正弦空间轮廓的源以及三维高斯热点的稳态BTE的解析解，并提供了室温下单晶硅的数值结果。如果微/纳米级热源产生热声子分布，它会比热扩散方程预测的更热;然而，如果源主要产生具有长平均自由程的低频声学声子，它可能会比热方程预测的更冷，产生增强的热传输。
2017-10-04 cond-mat.mes-hall
Thermal spin transport and spin-orbit interaction in ferromagnetic/non-magnetic metals
在这篇文章中，我们扩展了目前建立的自旋相关的导电扩散理论，包括自旋相关的热电和热输运。利用这一理论，我们提出了新的实验，旨在证明新的效果，如自旋珀耳帖效应，最近证明的热驱动自旋注入的倒数，以及磁热阀。我们使用有限元方法来模拟文献中的特定设备，以证明我们的理论。该模型还考虑了自旋-轨道效应，如自旋霍尔效应、能斯特效应、各向异性磁电阻效应和自旋霍尔效应。
2011-07-17 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magneto-thermal transport and Spin-Seebeck effect
基于应用于磁系统的Onsager互易关系，导出了绝缘或导电铁磁体中热输运的角度依赖性。它示出的温度梯度的角度依赖性采取相同的形式作为各向异性的磁阻，包括异常和平面霍尔贡献。在与铁磁体热接触的非磁性电极的末端之间产生的测量热电偶遵循这种相同的角度依赖性。磁伏信号的符号和幅度由热电偶的塞贝克系数的差异控制。
2013-11-19 cond-mat.mes-hall
Unifying first principle theoretical predictions and experimental measurements of size effects on thermal transport in SiGe alloys
在这项工作中，我们证明了第一原理计算和实验测量的尺寸效应在SiGe合金的热输运之间的对应关系。瞬态热栅（TTG）用于测量有效热导率。在密度泛函理论（DFT）框架下的虚晶近似结合杂质散射被用来确定被测样品的确切合金成分的声子性质。利用这些性质，经典的尺寸效应计算的反射模TTG使用最近开发的声子玻尔兹曼输运方程（BTE），这是验证建立蒙特卡罗模拟的实验几何形状。我们发现在跨越一个数量级的光栅周期的热导率的减少（多达$\sim$ 25\%的体积值）的理论预测和实验测量之间的协议。这项工作提供了一个框架的桌面研究的尺寸效应对热输运。
2017-07-04 cond-mat.mes-hall
Thermal transport mapping in twisted double bilayer graphene
本文利用扫描热显微镜研究扭转双层-双层石墨烯的局部热输运，发现其热阻比未扭转双层增加0.3±0.1×10^6 KW^-1，并结合解析模型揭示了扭转二维体系热输运机制，为扭转电子学热工程提供新思路。
2025-08-18 cond-mat.mes-hall
Temperature-dependent thermal transport of single molecular junctions from semi-classical Langevin molecular dynamics
近年来，人们利用微瓦分辨率的扫描探针测量了室温下单分子结的热导率。然而，为了探索单分子极限下的能量传递和发展单分子器件，需要在更宽的温度范围内充分理解热输运。在这里，采用半经典朗之万分子动力学方法，进行了比较研究的烷烃链之间的Au和石墨烯电极的热输运，分别。我们说明了量子统计和非谐相互作用在两种类型的结中的不同作用。对于石墨烯结，量子统计在室温下是必不可少的，而非谐相互作用可以忽略不计。对于Au结，则是另一种方式。我们的研究铺平了道路，包括量子统计和非谐相互作用在一个理论框架内，在整个温度范围内的理论上理解现实的单分子结的热输运。
2022-02-14 cond-mat.mes-hall
Non-uniform Thermal Conductivity in Nanoscale Multiple Hotspot Systems
本文研究了纳米尺度多重热点系统中非均匀热导率的特性，通过求解声子输运方程发现热点间距影响热传输，最大热流提升达40%。
2025-11-26 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric and thermal transport in bilayer graphene systems
数值研究了强垂直磁场作用下双层石墨烯的热电输运和热输运的无序效应。在无偏的情况下，我们发现热电输运具有与单层石墨烯相似的性质，即，能斯特信号在具有$k_B/e$量级的值的中心朗道能级（LL）处具有峰值，并且在其它LL附近改变符号，而热电势具有相反的行为。我们把这归因于狄拉克点周围粒子和空穴LLs的共存。当施加有限的层间偏压并打开带隙时，发现其输运性质与带绝缘体的输运性质一致。我们进一步研究了电子起源的热输运，验证了广义Weidemann-Franz定律的有效性。
2011-03-22 cond-mat.mes-hall
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
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
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
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
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
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
Spin phonon interactions and magneto-thermal transport behavior in p-Si
自旋-声子相互作用是Si中自旋弛豫的主要过程，并且由于Si中的热输运由声子主导，人们会期望自旋极化影响Si的热导率。在这里，我们报告的实验证据，正是这样的耦合。我们已经进行了同步测量的自旋，电荷，声子输运在p型掺杂硅在很宽的温度范围。在一个实验系统中的独立的两个微米的p-Si梁涂在一个薄（25 nm）的铁磁自旋注入层的一侧，我们使用自加热3 Ω的方法来测量下的磁场的影响下的电导率和热导率的变化。这些磁热输运测量揭示了与自旋-声子相互作用一致的电和热输运变化的特征。拉曼光谱测量和第一性原理的计算支持这些变化是由于自旋-声子相互作用。自旋极化导致声子模式软化，降低群速度的声学模式，并随后降低在室温下的热导率。此外，作为温度的函数的磁热输运测量表明在低温下自旋-声子弛豫行为的变化。
2018-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phononic thermal transport along graphene grain boundaries
我们发现，声子在石墨烯的热输运是不能免疫的晶界（GB）沿温度梯度的方向排列。非平衡态分子动力学模拟揭示了声子热导率（$κ_p$）沿线性超窄晶界包括纵向重复的五边形-七边形位错的大幅减少。格林函数计算和谱能量密度分析表明，$κ_p$是周期性应变场的复杂表现，表现为具有漫反射和镜面声子反射的反射式衍射光栅，是声子-声子非谐散射源。我们的研究结果提供了新的见解的完整性的声子热输运GB石墨烯。
2021-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
