基于有效声子的能量输运以及负微分热阻的研究

哈密顿系统里的热传导是非平衡态统计物理的基本问题之一。现有的大部分研究一般都在线性响应区考察系统热传导行为。近年来出现了一批关于新型热器件的微观模型研究，如热二极管，热三极管等等，为热传导这个基础研究方向注入了新的应用上的活力；但是因为这些器件大都工作在非线性响应区，这也同时对热传导的理论研究提出了新的挑战。为此，我们提出并发展了一套基于有效声子的能量输运理论，在定量探讨这些新兴热现象上取得了一定的成功。本项目拟引入声子在系统和热源的接触界面上的散射机制，进一步发展、完善有效声子方法。进而应用理论研究结果，深入探讨负微分热阻这个表面上违反直觉的热性质。项目拟在理论上分析负微分热阻的尺寸效应以及对任意给定系统，出现负微分热阻的充要条件。其结果将与非平衡态数值模拟结果做比较。