纳米管中热驱动的粒子输运的微观机制

纳米管内由温度梯度驱动的质量输运（热迁移）是近年来的一个热点问题。现有的大部分理论研究一般都是在假设热驱动力与温度梯度成正比（线性响应假设）之下，采用单粒子布朗运动方程或扩散方程来描述。这种唯像描述缺乏对作为衬底的纳米管的微观动力学性质的刻画，因此无法获得对热驱动力微观起源的深入认识。本项目拟从纳米管的微观动力学性质出发，分别研究纳米管的线性振动模式（声子）和非线性振动模式（呼吸子）与粒子的相互作用，并考察在不同振动模式下粒子的热迁移行为。在此基础上，本项目将进一步研究线性响应假设成立的条件以及系统热传导和粒子输运之间的内在联系。本项目的研究旨在揭示纳米管中热迁移的微观机制，并在微观层面上获得热与粒子的耦合输运过程的深入认识。同时，本项目的研究也将为在微纳米尺寸上研发制备新型器件提供理论参考和启迪。

纳米管内由温度梯度驱动的质量输运（热迁移）是近年来的一个热点问题。现有理论由于缺乏对体系微观动力学性质的刻画，无法获得对热驱动力微观起源的深入认识。本项目围绕热迁移和热输运的一些基本问题开展了一系列研究。通过在微观层面上研究声子与粒子的相互作用，我们对纳米管内热迁移的物理机制有了较深入的理解。同时我们也获得了在热输运方面的一些有特色的进展，得到了负微分热阻的普适条件，界面热导的反常温度跳跃及具有反演对称性的系统里具有磁振子霍尔效应等重要结果。本项目的研究将为在微纳米尺寸上研发制备新型器件提供理论参考和启迪。