低维系统中的热传导:负温度跳跃及热膨胀的影响

来源 :中国物理学会2016年秋季会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sondio
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  In this talk,I will report our recent studies on thermal conduction in low-dimensional systems.Inparticular,we will first present our studies on interfacial thermal conduction in one-dimensional harmonicand φ4 lattices.Interestingly,there exists a non-trivial negative temperature jump between the interfacialparticles in particular parameter regimes.A nonlinear response of the boundary temperature jump to theexternally applied temperature difference in the φ4 lattice is observed.
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利用多松弛离散Boltzmann方法(Discrete Boltzmann Method,DBM)研究二维RT不稳定性问题,同时从宏观和非平衡两个角度探究粘性、热传导和Prandtl数的影响。宏观上,粘性和热传导均在再加速阶段展现出显著的抑制作用,这种抑制作用主要通过抑制Kelvin-Helmholtz不稳定性的发展来实现。
多相复杂流体的特点之一是系统内复杂的受力与丰富的弛豫,而这必然导致千姿百态、丰富多彩的流动(hydrodynamic)与热动(thermodynamic)非平衡行为与效应,很多情况下无法精确地予以描述或解析。本工作通过Chapman-Enskog多尺度展开理论推导了多相流系统中非平衡效应的解析表达式,确定了完备描述非平衡所需要离散平衡态分布函数满足的动理学矩关系,发现共有30个独立分量。
我们研究了存在非线性耦合的开放腔QED阵列的稳态性质。这种非线性耦合包括近邻腔之间的交叉Kerr非线性效应和关联光子跳跃等。基于平均场近似我们研究了系统的稳态相图,我们发现系统的稳态量子相包括光子晶体相、均匀相和振荡相等,而且在某些参数范围内光子晶体相和振荡相会共存。此外我们还利用团簇平均场的方法引入格点之间的短程关联,考察了短程关联对系统稳态相图的影响。
根据标准的声子气理论,晶格中的非简谐势导致声子相互作用,使声子具有有限寿命。人们普遍认为,非简谐性随温度升高而增加,因此声子寿命随温度增加而单调减小。通过分子动力学模拟,我们仔细计算了FPU链上的声子寿命,发现相互作用的不对称性对长波声子的寿命起决定性作用:不对称性越强,声子寿命越短。
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会议
在分子动理论框架下,推导出了一维双原子气体质量比趋近时流关联随时间指数衰减的规律,并讨论了指数衰减到幂率衰减的转变点对质量比的依赖关系。数值模拟较好地检验了理论分析的正确性。
会议
流体中粒子的扩散问题具有重要的理论意义和应用价值。然而长期以来,描述粒子扩散的速度自关联函数以及扩散系数公式以分段形式给出,也就是短时间内遵从分子动力论描述,长时间遵从流体输运理论描述,从而导致扩散系数不能被准确定量求解。通过对流体输运方程的严格求解,我们获得了速度自关联函数的统一的函数关系,从而求解了扩散系数随时间变化的规律,给出了对布朗粒子准确的描述。本文还将讨论流体中的热传导系数和粘滞系数。
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Using fission yeast cell cycle as an example,we uncovered that the non-equilibrium network dynamics and global properties are determined by two essential features: the potential landscape and the flux
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Active matter is a fast developing field of interdisciplinary research about the non-equilibriumsystems where energy is spent at the local scale to drive the system.According to the time-and length-sc