《非線性晶格體系的熱傳導調控、整流與熱流棘齒效應》是依託北京師範大學，由鄭志剛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：非線性晶格體系的熱傳導調控、整流與熱流棘齒效應
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：鄭志剛
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
熱傳導的調控與整流是最近幾年聯繫微觀與巨觀、理論與套用非常重要的研究領域。本項目擬深入探討非線性晶格體系熱傳導過程的微觀非線性動力學，研究二者之間的聯繫，探索巨觀正常熱傳導的微觀動力學機制; 探討二維和三維晶格體系熱傳導與維數和尺寸之間的關係；研究非線性波在晶格中的傳播與熱傳導過程之間的關係，研究不同聲子相互作用形式對體系正常熱傳導以及係數的影響; 研究低維非線性晶格體系熱傳導整流，提出不同的實現整流效應的方案，探討熱整流的微觀機制，分析熱整流晶格體系的各種不同界面效應帶來的影響,為熱二極體效應和熱整流的實現提供理論方面的支持; 研究利用非平衡動力學和棘齒控制的方法實現熱傳導的棘齒輸運的控制，研究熱傳導棘齒效應的微觀機制;研究不同對稱性破缺導致的單向熱流；研究不同系統、底勢、晶格常數對熱傳導棘齒效應的影響，尋求最佳化棘齒效應的方案；研究熱流棘齒的反轉效應。
結題摘要
熱傳導的調控與整流是最近幾年聯繫微觀與巨觀、理論與套用非常重要的研究領域。本項目深入探討了非線性晶格體系熱傳導過程的微觀非線性動力學，探索巨觀正常熱傳導的微觀動力學機制;研究了非線性波在晶格中的傳播與熱傳導過程之間的關係，研究低維非線性晶格體系熱傳導整流，探討熱整流的微觀機制，研究利用非平衡動力學和棘齒控制的方法實現熱傳導的棘齒輸運的控制，尋求最佳化棘齒效應的方案。具體研究內容包括： （1）非線性晶格體系熱傳導過程的微觀非線性動力學研究：探索巨觀正常熱傳導的微觀動力學機制;研究非線性波在晶格中的傳播與熱傳導過程之間的關係，研究不同聲子相互作用形式對體系正常熱傳導以及係數的影響; （2）低維非線性晶格體系的熱傳導整流：探討熱整流的微觀機制，分析熱整流晶格體系的各種不同界面效應帶來的影響,為熱二極體效應和熱整流的實現提供理論方面的支持; （3）熱傳導的棘齒輸運控制：研究熱傳導棘齒效應的微觀機制;研究不同對稱性破缺導致的單向熱流；研究不同系統、底勢、晶格常數對熱傳導棘齒效應的影響。 項目進行期間，我們對於上述幾個方面的問題都開展了研究，並取得了一批有價值的研究成果。課題組共完成近30篇研究論文，其中已發表（或接受）29篇【其中SCI論文23篇】。發表的論文中：邀請綜述2篇：1篇發表於Nova出版社的文集，另外一篇即將發表於Chinese Physics B；PLoS ONE（IF：3.73） 1篇，Nature Scientific Reports 1篇，Europhysics Letters（IF：2.753） 1篇，Physical Review B （IF：3.774）1篇，Physical Review E （IF：2.352）6篇，Physica A 1篇，J. Phys. A 1篇。研究成果在多個國內外學術會議上做邀請報告，培養多名研究生和2名博士後。
