動量守恆的一維體系的熱能輸運

動量守恆的一維體系的熱能輸運

《動量守恆的一維體系的熱能輸運》是依託同濟大學,由李云云擔任項目負責人的專項基金項目。

基本介紹

  • 中文名:動量守恆的一維體系的熱能輸運
  • 項目類別:專項基金項目
  • 項目負責人:李云云
  • 依託單位:同濟大學
中文摘要,結題摘要,

中文摘要

傅立葉定律是物理中一個非常重要的定律,至200年前被實驗證實後,得到了廣泛套用。但是對於最近廣泛研究的低維納米材料,傅立葉定律是否成立卻存在著很多的爭議。由於低維納米材料與熱傳導的主要載體,聲子的特徵長度在一個數量級,所以表現出很多奇特的熱傳導性質。在有些材料中,熱傳導係數會隨著材料的增大而發散,即不遵守傅立葉定律。因此進一步研究傅立葉定律的內在機制是目前值得開展的前沿性問題。目前的數值模擬和理論分析表明動量守恆系統,熱傳導係數發散,但是在動量守恆的一維耦合轉子模型中,卻存在爭議。我們將以一維耦合轉子模型為例來探討以下3方面的內容:(1)為什麼低維動量守恆系統中的能量擴散有的是正常擴散,有的是反常擴散?(2)熱傳導係數與溫度的關係(3)是否存在相變現象。由於用目前的一般方法很難準確的計算較大尺度的熱傳導係數,因此我們將套用新的方法,從數值,解析分析方面,來深入研究熱能在低維系統中的擴散機制

結題摘要

傅立葉定理在低維納米材料中是否仍然成立,目前還存在著爭議。由於熱傳導的主要載體,聲子的特徵長度也在納米尺度,因此熱傳導性質表現出很多奇特的現象。在以前工作的基礎上,這一年來我們重點研究了熱傳導性質與能量,動量擴散之間的關係,從動力學方程出發,發現能量(動量)擴散的性質與熱傳導的性質具有一致性,我們測試了不同的模型,驗證了我們的結論。這個工作目前還在審稿過程中。預計2015年能夠發表出來。我們的工作從理論方面,證實了可以通過研究能動量擴散性質來研究熱傳導性質,提供了一種更簡潔的方法來判定是否是正常熱傳導。同時,我們還研究了雙面粒子的輸運性質,研究成果已經發表在Phys. Rev. E 90, 062301(2014), Europhys. Lett. 109,10003(2015) 及綜述文章Eur. Phys. J. Special Topics 223, 3227-3242 (2014),詳見附屬檔案論文。

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