低温制冷团队动态

陈良博士的论文在《Carbon》发表


2017-09-20

 

团队青年教师陈良博士的论文"Coupled electron-phonon transport and heat transfer pathways in graphene nanostructures"在国际期刊《Carbon》发表。
该论文研究针对石墨烯电子器件内部电子-声子耦合热传输物理过程,建立了基于波尔兹曼方程和经典导热方程的多尺度传热模型,实现了复合结构内部纳米尺度微观热传输过程与宏观热扩散过程的跨尺度无缝连接。微观方面,采用第一性原理计算获得了电子-声子耦合参数,使用格林函数计算得到了石墨烯与金属电极之间的电子和声子传输特性,并采用波尔兹曼方程描述石墨烯内部声子与电子的耦合传输过程;宏观方面,基于界面传热耦合模型,采用傅立叶导热方程描述热量外部耗散过程。基于该多尺度传热模型,论文对不同结构形式的石墨烯纳米结构内热量的传输过程进行了计算,获得了局部热量由石墨烯内部电子向声子能量的转化特性,以及通过电子/声子向二氧化硅基底和金属电极的耗散过程。计算结果清晰地表明了石墨烯在不同接触界面条件下的主要载热粒子和主要散热途径。
该论文工作为基于石墨烯等二维材料电子器件的热管理和传热优化提供有效的计算方法和重要的参考依据,开创了多尺度传热理论研究和纳米电子器件传热机理研究的新方法。
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