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双温模型双曲线传热中的非局部和非线性效应。 (英语) Zbl 1460.80001号

微纳器件的制造使得有必要在纳米尺度上分析热传递。在这种情况下,不可能使用经典傅里叶定律,因为问题的特征长度尺度与热载体的平均自由程相当。例如,这些困难发生在对穿过晶格的电子和声子进行建模时。
为了描述上述物理系统,作者使用了一个同时考虑非局部和非线性效应的双温度模型。特别是,除了比热和导热率等“经典”参数外,作者还引入了电子和声子的弛豫时间和平均自由程作为重要的模型参数。
虽然这个模型不是通过严格的微观推导得到的,但作者讨论了它与玻色-爱因斯坦和费米-迪拉克统计以及热力学第二定律的一致性。
然后使用加速波技术描述双温介质中的热传播。发现了电子气体和声子气体中的热波速度和振幅与物理系统特性的关系。特别是,导出了显示讨论中的波何时成为冲击波的条件。

MSC公司:

80A05型 热力学和传热基础
80甲19 扩散和对流传热传质、热流
2009年第35季度 运输方程式
74J40型 固体力学中的冲击和相关不连续性
35L67型 双曲方程的激波和奇异性
81伏73 量子理论中的玻色系统
81V74型 量子理论中的费米子系统
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全文: 内政部

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