课题基金 / 基金详情

Quantum mechanical analyses of nanoscale phonon transport

Quantum mechanical analyses of nanoscale phonon transport
纳米级声子输运的量子力学分析
批准号:
19F19353
负责人:
野村 政宏
金额:
$1.02万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份:
2019
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2019-11-08 至 2022-03-31

项目摘要

项目成果

野村 政宏的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
翻译
在JSPS基金资助下的研究成果主要包括三个方面:(1)发展了三维非谐声子非平衡绿色函数体系,并建立了大规模量子热输运模拟的并行计算框架。利用新的方法,利用局域谱能量交换分解方法,研究了非谐声子-声子散射在固-固界面热输运中的作用。 此外,我们还提出了一种新的途径来证明梯度超晶格中的声子局域化和量子相干区中的热导率极小现象。(2)我们开发了一个介观模拟框架的基础上声子玻尔兹曼方程Callaway的双弛豫模型与完全从头算输入的声子性质的各向同性和各向异性材料系统。利用该方法,我们研究了石墨纳米结构和微结构中声子流体力学的尺寸效应,并推动了微米级同位素纯化石墨带中声子Poillille流的实验观测。(3)我们发展了一个耦合模型,通过声子和表面声子极化激元沿沿着极性介电纳米结构的热传输。对表面声子极化激元导出了双极性薄膜中二维热输运的普适量子。由于耦合动力学的非线性温度分布也被证明。
英文摘要
The research achievements under the support of JSPS fellowship mainly include three aspects:(1) We develop the three-dimensional anharmonic phonon non-equilibrium Green’s function formalism, and a parallelized computational framework for large-scale quantum heat transport simulation. With the new methodology, the open question of how anharmonic phonon-phonon scattering plays the role in heat transport at solid-solid interface is studied with a local spectral energy exchange decomposition scheme. Also we present a novel path to demonstrate phonon localization in graded superlattices and a thermal conductivity minimum phenomenon in the quantum coherent regime.(2) We develop a mesoscopic simulation framework based on the phonon Boltzmann equation under Callaway’s dual relaxation model with fully ab initio input of phonon properties for both isotropic and anisotropic material systems. With the new method, we investigate the size effect of phonon hydrodynamics in graphitic nano- and micro-structures, and promote the experimental observation of phonon Poiseuille flow in micro-meter-scale isotopically purified graphite ribbon.(3) We develop a coupled model for heat transport along polar dielectric nanostructures via phonons and surface phonon polaritons. A universal quantum of two-dimensional heat transport in ultrathin polar films is derived for surface phonon polaritons. The non-linear temperature profile due to the coupled dynamics is also demonstrated.
期刊论文(15)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
DOI: 10.1103/physrevb.104.l201407
发表时间: 2021-11-19
期刊: PHYSICAL REVIEW B
影响因子: 3.7
作者: [Guo, Yangyu, Tachikawa, Saeko, Ordonez-Miranda, Jose]
通讯作者: Ordonez-Miranda, Jose
Anharmonic phonon-phonon scattering at solid/solid interface
固体/固体界面处的非简谐声子-声子散射
DOI: --
发表时间: 2021
期刊:
影响因子: --
作者: [Y. Guo, Z. Zhang, M. Bescond, S. Xiong, M. Nomura and S. Volz]
通讯作者: M. Nomura and S. Volz
Phonon vortex dynamics in graphene ribbon by solving Boltzmann transport equation with ab initio scattering rates
通过求解具有从头散射率的玻尔兹曼输运方程来研究石墨烯带中的声子涡旋动力学
DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.120981
发表时间: 2021
期刊: Int. J. Heat Mass Transf.
影响因子: --
作者: [Y. Guo, Z. Zhang, M. Nomura, S. Volz, and M. Wang]
通讯作者: and M. Wang
DOI: 10.1063/5.0058252
发表时间: 2021-08
期刊: Journal of Applied Physics
影响因子: 3.2
作者: [Zhongwei Zhang;Yangyu Guo;M. Bescond;Jie Chen;M. Nomura;S. Volz]
通讯作者: Zhongwei Zhang;Yangyu Guo;M. Bescond;Jie Chen;M. Nomura;S. Volz
共 13 条
    二次元構造・デバイスにおける構造設計駆動型新規フォノン熱輸送
    • 批准号:
      24KF0027
    • 项目类别:
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额:
      $1.28万
    • 财政年份:
      2024
    • 负责人:
      野村 政宏
    • 依托单位:
    Highly efficient quantum conversion optomechanical systems for quantum networks
    • 批准号:
      23KF0203
    • 项目类别:
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额:
      $1.28万
    • 财政年份:
      2023
    • 负责人:
      野村 政宏
    • 依托单位:
    フォトニクスとのアナロジーで拓くサーマルフォノンエンジニアリング
    • 批准号:
      21H04635
    • 项目类别:
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额:
      $27.37万
    • 财政年份:
      2021
    • 负责人:
      野村 政宏
    • 依托单位:
    Thermal energy trap by a surface phonon polariton cavity
    • 批准号:
      18F18725
    • 项目类别:
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额:
      $1.47万
    • 财政年份:
      2018
    • 负责人:
      野村 政宏
    • 依托单位:
    海外基金