Нарушение закона Фурье в идеальных кристаллах — различия между версиями
м |
|||
| Строка 5: | Строка 5: | ||
== Публикации по теме == | == Публикации по теме == | ||
| − | * F. Bonetto, [https://en.wikipedia.org/wiki/Joel_Lebowitz J.L. Lebowitz], | + | * F. Bonetto, [https://en.wikipedia.org/wiki/Joel_Lebowitz J.L. Lebowitz], L. Rey-Bellet, '''Fourier's law: a challenge to theorists''', in: A. Fokas, A. Grigoryan, T. Kibble, B. Zegarlinski (Eds.), Mathematical Physics 2000, Imperial College Press, London, 2000, pp. 128--150. |
* C. W. Chang, D. Okawa, H. Garcia, A. Majumdar, and [https://en.wikipedia.org/wiki/Alex_Zettl A. Zettl]. '''Breakdown of Fourier’s Law in Nanotube Thermal Conductors.''' Phys. Rev. Lett. (2008) 101, 075903. ([http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.101.075903 Abstract], [http://research.physics.berkeley.edu/zettl/pdf/354.PRL.101-Chang.pdf pdf]) ''(Экспериментально показано, что при комнатной температуре теплопроводность C и BN нанотрубок не подчиняется закону Фурье, причем это нарушение сохраняется при длинах нанотрубок, значительно превышающих длину свободного пробега фононов.)'' | * C. W. Chang, D. Okawa, H. Garcia, A. Majumdar, and [https://en.wikipedia.org/wiki/Alex_Zettl A. Zettl]. '''Breakdown of Fourier’s Law in Nanotube Thermal Conductors.''' Phys. Rev. Lett. (2008) 101, 075903. ([http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.101.075903 Abstract], [http://research.physics.berkeley.edu/zettl/pdf/354.PRL.101-Chang.pdf pdf]) ''(Экспериментально показано, что при комнатной температуре теплопроводность C и BN нанотрубок не подчиняется закону Фурье, причем это нарушение сохраняется при длинах нанотрубок, значительно превышающих длину свободного пробега фононов.)'' | ||
Версия 05:41, 28 июля 2015
Кафедра ТМ > Научный справочник > Механика > МДС > Идеальный кристалл > Нарушение закона ФурьеНа макроскопическом уровне распространение тепла в большинстве материалов описывается законом Фурье, согласно которому тепловой поток пропорционален градиенту температуры. Являясь удобной математической моделью, закон Фурье приводит к ряду физических парадоксов, таких, как мгновенное распространение тепла. Заметные отклонения от закона Фурье наблюдаются на малых временных и пространственных масштабах. Кроме того известно, что в простейших дискретных системах, таких как одномерный гармонический кристалл (цепочка частиц, связанных линейными пружинами) распространение тепла не подчиняется закону Фурье. В настоящее время вопрос о распространения тепла в идеальных кристаллических системах остается открытым. Вместе с тем, данный вопрос приобретает особую актуальность, так как с развитием нанотехнологий расширяется возможность применения идеальных бездефектных кристаллов и их уникальных теплопроводящих свойств. Кроме того, рациональное описание процессов теплопереноса необходимо для замыкания уравнений механики дискретных сред и приложения их к описанию термомеханики твердых тел на наномасштабном уровне.
Публикации по теме
- F. Bonetto, J.L. Lebowitz, L. Rey-Bellet, Fourier's law: a challenge to theorists, in: A. Fokas, A. Grigoryan, T. Kibble, B. Zegarlinski (Eds.), Mathematical Physics 2000, Imperial College Press, London, 2000, pp. 128--150.
- C. W. Chang, D. Okawa, H. Garcia, A. Majumdar, and A. Zettl. Breakdown of Fourier’s Law in Nanotube Thermal Conductors. Phys. Rev. Lett. (2008) 101, 075903. (Abstract, pdf) (Экспериментально показано, что при комнатной температуре теплопроводность C и BN нанотрубок не подчиняется закону Фурье, причем это нарушение сохраняется при длинах нанотрубок, значительно превышающих длину свободного пробега фононов.)
- R.B. Wilson, D.G. Cahill. Anisotropic failure of Fourier theory in time-domain thermoreflectance experiments. Nature Communications 5, Article number: 5075. Abstract.
- А.М. Кривцов. Распространение тепла в бесконечном одномерном гармоническом кристалле. Доклады Академии Наук. 2015, том 464, № 2. (Аналитически получен закон, реализующийся вместо закона Фурье в одномерном гармоническом кристалле).
