Transport of Heat by Phonons in Generalized Landauer – Datta – Lundstrom Model

Abstract

Анотація. У методичній статті, розрахованій на науковців, викладачів та студентів вищої школи, з позицій транспортної моделі Ландауера-Датта-Лундстрома побудовано узагальнену модель переносу тепла фононами. Аналогічно до фермівського вікна електронної провідності введено поняття бозевського вікна фононної провідності, через яке виведено загальний вираз для ґраткової теплопровідності, до якого від самого початку входить квант теплопровідності. Підкреслено подібність і відмінності в побудові теорії електронної провідності і теорії фононної теплопровідності. Докладно розглянуто теплопровідність провідників, розкрито фізичний зміст пропорційності між питомою теплопровідністю і питомою теплоємністю при постійному об'ємі, виведено зв'язок між коефіцієнтом проходження і середньою довжиною вільного пробігу, Sensor Electronics and Мicrosystem Technologies 2016-T. 13, № 2 17 наведено алгоритм обчислення числа фононних мод і густини фононних станів, обговорено особливості дебаївської моделі теплопровідності і розсіювання фононів, температурну залежність ґраткової теплопровідності, відмінність між ґратковою теплопровідністю і електронною провідністю, квантування теплопровідності. Ключові слова: фононний транспорт, квант теплопровідності, коефіцієнт проходження, фононні моди, дебаївська модель, розсіювання фононів