Перенос тепла фононами в транспортной модели Ландауэра-Датты-Лундстрома
DOI:
https://doi.org/10.15587/2313-8416.2015.36332Ключевые слова:
нанофизика, наноэлектроника, фононный транспорт, квант теплопроводности, коэффициент прохождения, фононные моды, дебаевская модель, рассеяние фононовАннотация
С позиций транспортной модели ЛДЛ строится обобщенная модель переноса тепла фононами. Аналогично фермиевскому окну электронной проводимости вводится понятие фермиевского окна фононной проводимости и через него выводится общее выражение для решеточной теплопроводности, в котором с самого начала фигурирует квант теплопроводности. Подчеркивается подобие и различия в построении теории электронной проводимости и теории теплопроводности
Библиографические ссылки
Supriyo Datta, Lessons from Nanoelectronics: A New Perspective on Transport (2012). Hackensack, New Jersey: World Scientific Publishing Company. Available at: www.nanohub.org/courses/FoN1
Lundstrom, M., Jeong, C. (2013). Near-Equilibrium Transport: Fundamentals and Applications. Hackensack, New Jersey: World Scientific Publishing Company. Available at: www.nanohub.org/resources/11763
Kruglyak, Yu. (2014). Landauer-Datta-Lundstrom Generalized Transport Model for Nanoelectronics. Journal of Nanoscience, 2014, 15. doi: 10.1155/2014/725420
Kruglyak, Yu. A. (2014). A Generalized Landauer-Datta-Lundstrom Electron Transport Model. Russian Journal of Physical Chemistry, 88 (11), 1826–1836. doi: 10.1134/s0036024414110119
Ziman, J. M. (1960). Electrons and phonons. The theory of transport phenomena in solids. Oxford at the Clarendon Press, Oxford, 488.
Ziman, J. M. (1964). Principles of the theory of solids. Cambridge University Press, Cambridge, 472.
Kittel, C. (1971). Introduction to solid state physics, 4th ed. John Wiley and Sons, New York, 791.
Ashcroft, N. W., Mermin, N. D. (1979). Solid State Physics (Philadelphia: Suanders College, 486.
Mohr, M., Maultzsch, J., Dobardžić, E., Reich, S., Milošević, I., Damnjanović, M., Bosak, A., Krisch, M., Thomsen, C. (2007). Phonon dispersion of graphite by inelastic x-ray scattering. Physical Review B, 76 (3), 035439/7. doi: 10.1103/physrevb.76.035439
Eletskii, A. V., Iskandarova, I. M., Knizhnik, A. A., Krasikov, D. N. (2011). Graphene: fabrication methods and thermophysical properties. Physics Uspekhi, 54, 227–258. doi: 10.3367/UFNe.0181.201103a.0233
Katsnelson, M. I. (2012). Graphene: Carbon in Two Dimensions. New York: Cambridge University Press. doi: 10.1017/cbo9781139031080
Kruglyak, Yu. A. (2013). The Generalized Landauer-Datta-Lunstrom Electron Transport Model. Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies, 11 (3), 519–549. Erratum: ibid, 12 (2), 415.
Schwab, K., Henriksen, E. A., Worlock, J. M., Roukes, M. L. (2000). Measurement of the quantum of thermal conductance. Nature, 404, 974.
Jeong, C., Kim, R., Luisier, M., Datta, S., Lundstrom, M. (2010). On Landauer vs. Boltzmann and Full Band vs. Effective Mass Evaluation of Thermoelectric Transport Coefficients. Journal of Applied Physics, 107 (2), 023707. doi: 10.1063/1.3291120
Lundstrom, M. (2012). Fundamentals of Carrier Transport. Cambridge UK: Cambridge University Press.
Jeong, C., Datta, S., Lundstrom, M. (2011). Full Dispersion vs. Debye Model Evaluation of Lattice Thermal Conductivity with a Landauer Approach. Journal of Applied Physics, 109, 073718/8. doi: 10.1063/1.3567111
Kruglyak, Yu. A., Kruglyak, N. E. (2013). Lessons of nanoelectronics. 3. Electronic conductivity and conductivity modes by «bottom – up» approach. Physics in Higher Education, 19 (3), 99–110.
Fisher, T. S. (2013). Thermal Energy at the Nanoscale (Hackensack, New Jersey: World Scientific Publishing Company. Available at: www.nanohub.org/courses/2
Kruglyak, Yu. A., Kruglyak, N. E. (2013). Lessons of nanoelectronics. 2. Elastic resistor model and new Ohm’s law by «bottom – up» approach. Physics in Higher Education, 19 (2), 161–173.
Callaway, J. (1959). Model for lattice thermal conductivity at low temperatures. Physical Review, 113 (4), 1046–1015 doi: 10.1103/physrev.113.1046
Holland, M. G. (1963). Analysis of lattice thermal conductivity. Physical Review, 132 (6), 2461–2471. doi: 10.1103/physrev.132.2461
Jeong, C., Datta, S., Lundstrom, M. (2012). Thermal conductivity of bulk and thin-film silicon: a Landauer approach. Journal of Applied Physics, 111, 093708. doi: 10.1063/1.4710993
Gang, C. (2005). Nanoscale Energy Transport and Conversion: A Parallel Treatment of Electrons, Molecules, Phonons, and Photons. New York: Oxford University Press, 560.
Glassbrenner, C. J., Slack, G. A. (1964). Thermal Conductivity of Silicon and Germanium from 3°K to the Melting Point. Physical Review, 134 (4A), A1058–A1069. doi: 10.1103/physrev.134.a1058
Pendry, J. B. (1983). Quantum limits to the flow of information and entropy. Journal of Physics A: Mathematical and General, 16 (10), 2161. doi: 10.1088/0305-4470/16/10/012
Angelescu, D. E., Cross, M. C., Roukes, M. L. (1998). Heat transport in mesoscopic systems, Superlattices and Microstructures, 23 (3-4), 673–689. doi: 10.1006/spmi.1997.0561
Rego, L. G. C., Kirczenow, G. (1998). Quantized Thermal Conductance of Dielectric Quantum Wires. Physical Review Letters, 81 (1), 232–235. doi: 10.1103/physrevlett.81.232
Blencowe, M. P. (1999). Quantum energy flow in mesoscopic dielectric structures. Physical Review B, 59 (7), 4992–4998. doi: 10.1103/physrevb.59.4992
Rego, L. G. C., Kirczenow, G. (1999). Fractional exclusion statistics and the universal quantum of thermal conductance: A unifying approach. Physical Review B, 59 (20), 13080–13086. doi: 10.1103/physrevb.59.13080
Krive, I. V., Mucciolo, E. R. (1999). Transport properties of quasiparticles with fractional exclusion statistics. Physical Review B, 60 (3), 1429–1432. doi: 10.1103/physrevb.60.1429
Caves, C. M., Drummond, P. D. (1994). Quantum limits on bosonic communication rates, Reviews of Modern Physics, 66 (2), 481–537. doi: 10.1103/revmodphys.66.481
Kruglyak, Yu. A., Kruglyak, N. Yu., Strikha, М. V. (2013). Lessons of nanoelectronics. Thermoelectric phenomena in «bottom – up» approach, Sensor Electronics Microsys. Tech., 13 (1), 6–21.
Kruglyak, Yu. A. (2014). Lessons of nanoelectronics. 5. Phonon transport in «bottom – up» approach. Physics in Higher Education, 20 (1), 39–43.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2015 Юрій Олексійович Кругляк
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Наше издание использует положения об авторских правах Creative Commons CC BY для журналов открытого доступа.
Авторы, которые публикуются в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензии Creative Commons CC BY, которая позволяет другим лицам свободно распространять опубликованную работу с обязательной ссылкой на авторов оригинальной работы и первую публикацию работы в этом журнале.
2. Авторы имеют право заключать самостоятельные дополнительные соглашения, которые касаются неэксклюзивного распространения работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале .
