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Impact of the Regularization Parameter in the Mean Free Path Reconstruction Method: Nanoscale Heat Transport and Beyond

机译:正则化参数在平均自由程重构方法中的影响:纳米级热传递及其他

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摘要

The understanding of the mean free path (MFP) distribution of the energy carriers in materials (e.g., electrons, phonons, magnons, etc.) provides a key physical insight into their transport properties. In this context, MFP spectroscopy has become an important tool to describe the contribution of carriers with different MFP to the total transport phenomenon. In this work, we revise the MFP reconstruction technique and present a study on the impact of the regularization parameter on the MFP distribution of the energy carriers. By using the L-curve criterion, we calculate the optimal mathematical value of the regularization parameter. The effect of the change from the optimal value in the MFP distribution is analyzed in three case studies of heat transport by phonons. These results demonstrate that the choice of the regularization parameter has a large impact on the physical information obtained from the reconstructed accumulation function, and thus cannot be chosen arbitrarily. The approach can be applied to various transport phenomena at the nanoscale involving carriers of different physical nature and behavior.
机译:对材料中能量载体(例如,电子,声子,磁振子等)的平均自由程(MFP)分布的理解为它们的传输特性提供了关键的物理见解。在这种情况下,MFP光谱学已成为描述具有不同MFP的载体对总传输现象的贡献的重要工具。在这项工作中,我们修改了MFP重构技术,并提出了正则化参数对能量载体MFP分布的影响的研究。通过使用L曲线准则,我们计算出正则化参数的最佳数学值。在三个通过声子传热的案例研究中,分析了MFP分布中最佳值变化的影响。这些结果表明,正则化参数的选择对从重构的累积函数获得的物理信息有很大的影响,因此不能任意选择。该方法可以应用于涉及不同物理性质和行为的载体的纳米级的各种传输现象。

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