一维非线性Klein-Gordon晶格模型热传导 答辩版.ppt

一维非线性Klein-Gordon晶格模型的热传导研究 答辩人：杨林林 2012级 硕士 专业： 凝聚态物理 导师： 李念北 答辩时间：2013.11.07 概述: 一、课题来源及研究背景。 二、国内外研究现状、发展动态。 三、本课题主要研究内容。 热传导现象的宏观规律： 傅里叶定律 ：单位时间流过单位横截面的热量。 ：导热系数，反映物质的热传导能力。 ：温度梯度。 负号表示热量从温度较高处流向温度 较低处。 一、课题来源及研究背景。 低维系统热传导研究主要内容 困难之处： ? 尺寸要求很大，数值计算时间长； ? 实验上可行性不强。 可行性： ? 只需改变温度，尺寸要求不大； ? 温度可测，研究内容与实验更相关。 低维系统中热传导的研究方法 热流 外势能 相互作用势能 动能 二、国内外研究现状、发展动态。 B. Hu,B. Li, and H. Zhao, Phys.Rev.E 61,3828(2000) K. Aoki, D. Kusnezov,Phys. Lett. A, 265, 250(2000) a. φ4 模型 N. Li and B. Li,AIP Advances 2,041408 (2012) b. FPU-β 模型 有效声子理论 一维对称的非线性晶格模型： 相互作用势能 外势能 有效声子理论 重整化的声子频率： 引入的重整系数： 有相互作用势能引入的系数 有外势引入的系数 有效声子理论 基于有效声子理论修正后的德拜方程： 没有外势能 有外势能 非线性强度 φ4模型: K. Aoki, D. Kusnezov,Phys. Lett. A, 265, 250(2000) N. Li and B. Li,AIP Advances 2,041408 (2012) FPU-β模型: N. Li and B. Li,Phys.Rev.E 87,042125 (2013) Klein-Gordon模型: Klein-Gordon模型: N. Li and B. Li,Phys.Rev.E 87,042125 (2013) Klein-Gordon晶格模型： 三、本课题主要研究内容。 相互作用势能 外势 t 时刻 t +Δt 时刻 xi pi xi=xi+xi*t pi=pi xi=xi pi=pi+pi*t · exp(τA) exp(τB) · 研究方法：Sympletic计算方法 采用二阶的Sympletic计算方法。 系统两端加入朗之万热库： 系统温度定义： 系统热流定义： 研究过程： 系统温度给定后，粒子的温度分布如图。 研究过程： 先找出适合的系统长度，当N=1000时，热导率随温度几乎不变。 研究过程： 计算出不同温度下的热导率。 研究过程： 线性拟合出斜率为 0.92889 研究过程： 线性拟合出斜率 0.92889