Physics mechanisms underlying the optimization of coherent heat transfer across width-modulated nanowaveguides with calculations and machine learning

声子 热传导 非周期图 凝聚态物理 调制(音乐) 物理 传热 统计物理学 半最大全宽 材料科学 量子力学 数学 声学 组合数学
作者
Antonios-Dimitrios Stefanou,Xanthippi Zianni
出处
期刊:Journal of Physics: Condensed Matter [IOP Publishing]
卷期号:36 (24): 245301-245301 被引量:2
标识
DOI:10.1088/1361-648x/ad31c0
摘要

Abstract Optimization of heat transfer at the nanoscale is necessary for efficient modern technology applications in nanoelectronics, energy conversion, and quantum technologies. In such applications, phonons dominate thermal transport and optimal performance requires minimum phonon conduction. Coherent phonon conduction is minimized by maximum disorder in the aperiodic modulation profile of width-modulated nanowaveguides, according to a physics rule. It is minimized for moderate disorder against physics intuition in composite nanostructures. Such counter behaviors call for a better understanding of the optimization of phonon transport in non-uniform nanostructures. We have explored mechanisms underlying the optimization of width-modulated nanowaveguides with calculations and machine learning, and we report on generic behavior. We show that the distribution of the thermal conductance among the aperiodic width-modulation configurations is controlled by the modulation degree irrespective of choices of constituent material, width-modulation-geometry, and composition constraints. The efficiency of Bayesian optimization is evaluated against increasing temperature and sample size. It is found that it decreases with increasing temperature due to thermal broadening of the thermal conductance distribution. It shows weak dependence on temperature in samples with high discreteness in the distribution spectrum. Our work provides new physics insight and indicates research pathways to optimize heat transfer in non-uniform nanostructures.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
跳跃的鹏飞完成签到 ,获得积分0
1秒前
桐桐应助战场原荡漾采纳,获得10
2秒前
踏实的易文完成签到 ,获得积分10
3秒前
Unix_完成签到,获得积分10
7秒前
文静的剑心完成签到,获得积分10
8秒前
搜集达人应助匆匆流浪采纳,获得10
11秒前
12秒前
18秒前
SAY完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
三杯吐然诺完成签到 ,获得积分10
29秒前
YNILY完成签到 ,获得积分10
30秒前
31秒前
淡淡的怜翠完成签到,获得积分10
32秒前
Ding-Ding完成签到,获得积分10
32秒前
团团完成签到,获得积分10
38秒前
天苍野茫发布了新的文献求助10
38秒前
小手冰凉完成签到 ,获得积分10
40秒前
light完成签到 ,获得积分10
41秒前
记忆过去完成签到 ,获得积分10
43秒前
萝卜家大小姐完成签到,获得积分10
45秒前
46秒前
Shiyuzz完成签到 ,获得积分10
50秒前
立青完成签到,获得积分10
50秒前
忧虑的静柏完成签到 ,获得积分10
54秒前
宋相甫完成签到,获得积分10
59秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
阔达棉花糖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Krsky发布了新的文献求助10
1分钟前
钰泠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
胖头鱼发布了新的文献求助10
1分钟前
Hello应助Krsky采纳,获得10
1分钟前
大意的火龙果完成签到 ,获得积分10
1分钟前
电池博士完成签到,获得积分10
1分钟前
默默的沛菡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Max完成签到,获得积分10
1分钟前
顺顺当当完成签到 ,获得积分10
1分钟前
甜蜜的紫菜完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7754497
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9301042
关于积分的说明 20260095
捐赠科研通 7336927
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3310859
关于科研通互助平台的介绍 2462095
邀请新用户注册赠送积分活动 2324120