Теплопроводность тонких кремниевых эллиптических наноструктур
Аннотация
Обсуждается поведение аномальной теплопроводности кремниевых цилиндрических наноструктур с эллиптическим сечением в стационарных состояниях. При помощи численного моделирования показано, что аномальная теплопроводность связана с формой поперечного сечения. Чем меньше отношение меньшей полуоси эллипса к большей, тем выше теплопроводность эллиптических наноструктур. А также при повышении температуры вклад в аномальную теплопроводность из-за снижения числа Кнудсена превалирует над вкладом из-за снижения объемной теплопроводности. Поэтому, с ростом температуры наблюдается рост теплопроводности цилиндрических наноструктур с эллиптическим сечением. Полученные результаты демонстрируют аномальную природу теплопроводности тонких кремневых цилиндрических наноструктур с эллиптическим сечением, которая отличается от классических представлений о теплопроводности твердых тел. аннотации.
Список литературы
1. J.H. Davies. The physics of low dimensional semiconductors. New York, Plenum, 1998.
2. R. Luzzi, A.R. Vasconcellos, J. Galvão Ramos. Predictive statistical mechanics: A non equilibrium ensemble formalism. Fundamental theories of physics. Dordrecht, Kluwer, 2002.
3. W. Liu, M. Asheghi. Phonon-boundary scattering in ultrathin single-crystal silicon layers. “Appl. Phys. Lett.”, V 84, (2004), 3819–3821.
4. Z.M. Zhang. Nano/Microscale heat transfer. New York, McGraw-Hill, 2007.
5. D. Jou, J. Casas-Vázquez, G. Lebon. Extended irreversible thermodynamics, 4th revised edn. Berlin, Springer, 2010.
6. F. Schwierz, H.Wong, J. J. Liou. Nanometer CMOS. Singapore, Pan Stanford Publishing, 2010.
7. A. Sellitto, V. Cimmelli, D. Jou. Mesoscopic theories of heat transport in nanosystems. Springer Cham Heidelberg New York Dordrecht London, Springer International Publishing Switzerland, 2016.
8. Н.В. Масальский. Аномальная теплопроводность в кремниевых цилиндрических наноструктурах. “Труды НИИСИ”, T 10, (2020), 45-51.
9. C. Cattaneo. Sur une forme de l’équation de la chaleur éliminant le paradoxe d’une propagation instantanée. “C. R. Acad. Sc.”, V. 247, (1958), 431–433.
10. F.X. Alvarez, V.A. Cimmelli, D. Jou, A. Sellitto. Mesoscopic description of boundary effects in nanoscale heat transport. “Nanoscale Systems MMTA”, V. 1, (2012), 112–142.
11. A. Sellitto, F.X. Alvarez, D. Jou. Geometrical dependence of thermal conductivity in elliptical and rectangular nanowires. “Int. J. Heat Mass Transfer”, V. 55, (2012), 3114–3120.
Рецензия
Для цитирования:
Масальский Н.В. Теплопроводность тонких кремниевых эллиптических наноструктур. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ. 2022;12(4):81-85.
For citation:
Masalsky N. Thermal Conductivity of Thin Silicon Elliptical Nanostructures. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ. 2022;12(4):81-85. (In Russ.)
Просмотров:
8
Послать статью по эл. почте 