Heat conduction tuning by wave nature of phonons.
Heat conduction tuning by wave nature of phonons.
复制标题
DOI：
10.1126/sciadv.1700027
复制
发表时间：
2017-08
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Nomura M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Maire J;Anufriev R;Yanagisawa R;Ramiere A;Volz S;Nomura M
理想周期结构通过干涉效应改变了热载体的输运性质，阻碍了热输运。世界以波的语言与我们的视觉、听觉和触觉进行交流，因为光、声甚至热本质上都是由不同介质的微观振动组成的。在过去的世纪里，人们对光和声的波动性进行了广泛的研究，现在它已广泛应用于现代技术中。然而，热的波动性质一直是理论研究的主题，因为它的实验证明，更不用说实际应用了，由于其波长极短，仍然具有挑战性。我们展示了一种可能性，利用热的波动性质，通过声子晶体纳米结构中的空间短程有序进行热导率调谐。我们的实验和理论结果表明，热声子的干涉发生在严格周期性的纳米结构，减缓了热的传播。这一发现将传热工程的方法论扩展到热的波动性质。
Perfectly periodic structures modify the transport properties of heat carriers by interference effect and hinder heat transport. The world communicates to our senses of vision, hearing, and touch in the language of waves, because light, sound, and even heat essentially consist of microscopic vibrations of different media. The wave nature of light and sound has been extensively investigated over the past century and is now widely used in modern technology. However, the wave nature of heat has been the subject of mostly theoretical studies because its experimental demonstration, let alone practical use, remains challenging due to its extremely short wavelengths. We show a possibility to use the wave nature of heat for thermal conductivity tuning via spatial short-range order in phononic crystal nanostructures. Our experimental and theoretical results suggest that interference of thermal phonons occurs in strictly periodic nanostructures and slows the propagation of heat. This finding expands the methodology of heat transfer engineering to the wave nature of heat.
登录
查看更多内容
影响因子：
8.6
作者：
Cuffe, J.;Ristow, O.;Sotomayor Torres, C. M.
通讯作者：
Sotomayor Torres, C. M.
影响因子：
3.7
作者：
Jain, Ankit;Yu, Ying-Ju;McGaughey, Alan J. H.
通讯作者：
McGaughey, Alan J. H.
影响因子：
16.6
作者：
Alaie, Seyedhamidreza;Goettler, Drew F.;El-Kady, Ihab
通讯作者：
El-Kady, Ihab
影响因子：
3.7
作者：
Honarvar, Hossein;Hussein, Mahmoud I.
通讯作者：
Hussein, Mahmoud I.
影响因子：
2
作者：
Maasilta, I. J.;Puurtinen, T. A.;Geng, Z.
通讯作者：
Geng, Z.