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納米材料的熱輸運機理及調控

作者：楊忠華|責編:劉麗菲
出版社：化學工業
ISBN：9787122493934

出版日期：2026/05/01
裝幀：平裝
頁數：134

人民幣：RMB 78 元售價：元

內容大鋼

《納米材料的熱輸運機理及調控》深入剖析了納米尺度下，聲子、電子等微觀載流子在尺寸效應、邊界散射和量子限制等因素影響下的複雜輸運行為，揭示了簡諧與非簡諧相互作用、電子-聲子耦合效應等機制對熱導率的影響。通過第一性原理與玻爾茲曼輸運方程等先進方法，結合機器學習與高通量篩選，識別出一系列具有極端熱導率表現的納米材料。具體而言，PbAuGa與CsKNa因其強非簡諧效應和「rattlers」原子局域振動展現出超低聲子熱導率，而Be-Co/Ni等金屬間化合物則因高德拜溫度與弱電子-聲子耦合效應，展示出接近金剛石的超高熱導性能。本書還深入探討了低維鐵電材料（如雙層氮化硼）中熱導率的調控策略，闡述了通過外加電場實現熱導率可逆調控的機理，為動態熱控制器件的設計提供了新的思路。
本書為從事納米熱輸運研究的學者、工程技術人員及相關專業高年級研究生提供了全面的理論支持與方法指導。

作者介紹

楊忠華|責編:劉麗菲

第1章  緒論
第2章  納米尺度熱輸運理論計算方法
  2.1  熱導率概念與基礎
    2.1.1  熱導率
    2.1.2  聲子和電子熱導率
    2.1.3  擴散與彈道聲子輸運
    2.1.4  聲子輸運動力學行為
  2.2  納米尺度熱導率的理論方法
    2.2.1  當前理論方法概述
    2.2.2  基於密度泛函理論的第一性原理計算方法
    2.2.3  聲子玻爾茲曼輸運方程
    2.2.4  電子玻爾茲曼輸運理論
    2.2.5  電聲耦合熱導率計算
  2.3  晶格熱輸運計算軟體與程序
第3章  金屬晶體熱導率研究
  3.1  研究背景
  3.2  基於反鍵效應的金屬晶體超低晶格熱導率
    3.2.1  晶體結構
    3.2.2  晶體穩定性
    3.2.3  計算參數
    3.2.4  計算結果
    3.2.5  小結
  3.3  基於費米表面嵌套的異常電子-聲子耦合
    3.3.1  晶體結構
    3.3.2  計算參數
    3.3.3  計算結果
    3.3.4  小結
第4章  基於電場的鐵電材料熱輸運可逆調控
  4.1  研究背景
  4.2  雙層氮化硼的聲子流體動力學輸運
    4.2.1  晶體結構與計算參數
    4.2.2  計算結果
    4.2.3  小結
  4.3  黑磷烯熱導率各向異性可逆調控
    4.3.1  晶體結構
    4.3.2  計算參數
    4.3.3  晶體穩定性
    4.3.4  計算結果
    4.3.5  小結
第5章  多尺度熱輸運模型的前沿展望
  5.1  界面熱輸運模型的挑戰與緊迫需求
  5.2  人工智慧在單尺度方法中的關鍵作用
  5.3  基於深度學習的複雜熱輸運傳輸過程優化方法
  5.4  多尺度熱輸運模型中的不確定性量化方法
  5.5  聲子與其他能量載體的相互作用機制
  5.6  結論
第6章  結論
參考文獻

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