Нарушение закона Фурье в идеальных кристаллах — различия между версиями

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
(Публикации по теме)
(Публикации по теме)
 
(не показаны 3 промежуточные версии 2 участников)
Строка 5: Строка 5:
 
== Публикации по теме ==
 
== Публикации по теме ==
  
*  [[А.М. Кривцов]]. '''Распространение тепла в бесконечном одномерном гармоническом кристалле'''. Доклады Академии Наук (2015), том 464, № 2, C. 162-166 (Скачать pdf:  [[Медиа: Krivtsov_2015 DAN rus proof.pdf|93 Kб]]) ''(Аналитически получен закон, реализующийся вместо закона Фурье в одномерном гармоническом кристалле).''
+
* '''Thermal transport in low dimensions: from statistical physics to nanoscale heat transfer.''' Edited by S. Lepri. Lecture notes in physics 921. Springer International Publishing, Switzerland, 2016. 418 p. [http://www.twirpx.com/file/1931441/ link]
 +
 
 +
* [[A.M. Krivtsov]]. '''On unsteady heat conduction in a harmonic crystal'''. 2015, ArXiv:1509.02506 ([http://arxiv.org/abs/1509.02506 abstract], [http://arxiv.org/pdf/1509.02506v2.pdf pdf], [[Heat transfer in a 1D harmonic crystal|simulation]]) ''(Аналитически получены аналоги уравнения теплопроводности и закона Фурье).''
 +
<!--
 +
*  [[А.М. Кривцов]]. '''Распространение тепла в бесконечном одномерном гармоническом кристалле'''. Доклады Академии Наук (2015), том 464, № 2, C. 162-166. (Скачать pdf:  [[Медиа: Krivtsov_2015 DAN rus proof.pdf|93 Kб]])''
 +
-->
  
 
* R.B. Wilson, [https://biomedicalprofiles.illinois.edu/profilesweb/ProfileDetails.aspx?From=SE&Person=325 D.G. Cahill]. '''Anisotropic failure of Fourier theory in time-domain thermoreflectance experiments.''' Nat Commun. (2014), 5:5075. [http://www.nature.com/ncomms/2014/141001/ncomms6075/full/ncomms6075.html Abstract.]
 
* R.B. Wilson, [https://biomedicalprofiles.illinois.edu/profilesweb/ProfileDetails.aspx?From=SE&Person=325 D.G. Cahill]. '''Anisotropic failure of Fourier theory in time-domain thermoreflectance experiments.''' Nat Commun. (2014), 5:5075. [http://www.nature.com/ncomms/2014/141001/ncomms6075/full/ncomms6075.html Abstract.]
Строка 14: Строка 19:
 
== См. также ==
 
== См. также ==
  
 +
* [[Проект "Термокристалл"]].
 
* [[Перенос тепла в одномерных кристаллах]]
 
* [[Перенос тепла в одномерных кристаллах]]
 
* [[Простой гармонический одномерный кристалл]]
 
* [[Простой гармонический одномерный кристалл]]
 +
 +
[[Category: Проект "Термокристалл"]]

Текущая версия на 21:00, 29 июля 2017

Кафедра ТМ > Научный справочник > Механика > МДС > Идеальный кристалл > Нарушение закона Фурье

На 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[править]

  • Thermal transport in low dimensions: from statistical physics to nanoscale heat transfer. Edited by S. Lepri. Lecture notes in physics 921. Springer International Publishing, Switzerland, 2016. 418 p. link
  • A.M. Krivtsov. On unsteady heat conduction in a harmonic crystal. 2015, ArXiv:1509.02506 (abstract, pdf, simulation) (Аналитически получены аналоги уравнения теплопроводности и закона Фурье).
  • R.B. Wilson, D.G. Cahill. Anisotropic failure of Fourier theory in time-domain thermoreflectance experiments. Nat Commun. (2014), 5:5075. Abstract.
  • C. W. Chang, D. Okawa, H. Garcia, A. Majumdar, A. Zettl. Breakdown of Fourier’s Law in Nanotube Thermal Conductors. Phys. Rev. Lett. (2008), volume 101, issue 7, 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.)
  • F. Bonetto, J.L. Lebowitz, L. Rey-Bellet. Fourier's law: a challenge to theorists. Mathematical Physics (2000), Imperial College Press, London, 128-150. (Abstract, pdf).

См. также[править]