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Carbon nanotube thermal transport: Ballistic to diffusive

机译:碳纳米管热传输:弹道到扩散

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摘要

We propose the expression l_0/(l_0 + L) for the energy transmission covering both ballistic and diffusive regimes, where l_0 is mean free path and L is system length. With this formula, calculations of thermal conduction in carbon nanotubes (CNTs) show: (1) Thermal conductance at room temperature is proportional to the diameter for single-walled CNTs (SWCNTs) and to the square of diameter for multiwalled CNTs. (2) Interfaces play an important role in thermal conduction in CNTs due to their symmetry of vibrational modes. (3) For CNTs in ballistic-diffusive regime, thermal conductivity κ goes as L~α. The exponent α is found to decrease with increasing temperature and is insensitive to the diameter of SWCNTs for the Umklapp process, α ≈ 0.8 for short SWCNTs at room temperature. These results are consistent with recent experimental findings.
机译:我们提出了涵盖弹道和扩散状态的能量传输表达式l_0 /(l_0 + L),其中l_0是平均自由程,L是系统长度。利用该公式,碳纳米管(CNT)的热传导计算显示:(1)室温下的热导与单壁CNT(SWCNT)的直径成正比,与多壁CNT的直径平方成正比。 (2)由于其振动模式的对称性,界面在CNT的热传导中起着重要作用。 (3)对于弹道扩散状态的CNT,导热系数κ随L〜α的变化而变化。发现指数α随着温度的升高而减小,并且对于Umklapp工艺,SWCNT的直径不敏感;对于室温下的短SWCNT,α≈0.8。这些结果与最近的实验结果一致。

著录项

  • 来源
    《Applied Physics Letters》 |2006年第11期|p.111909.1-111909.3|共3页
  • 作者

    Jian Wang; Jian-Sheng Wang;

  • 作者单位

    Department of Computational Science, National University of Singapore, Singapore 117543, Republic of Singapore;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 应用物理学;计量学;
  • 关键词

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