Когерентные состояния в тепловом квантовом транспорте
Орленко Е.В., Орленко Ф.Е.

Поступила в редакцию: 21 Марта 2023

DOI: 10.31857/S0044451024050031

PDF (610.2K)

Работа посвящена описанию переноса энергии когерентными тепловыми возбуждениями в диэлектриках, метаматериалах и наноразмерных системах. В технике вторичного квантования предложен общий формализм теплопроводности, учитывающий как модель свободных фононов при передаче тепла, так и образование когерентных шредингеровских состояний осцилляторной системы. Получен общий вид решения временной задачи с произвольными начальными условиями. Точное решение получено аналитически для теплового потока, переносимого когерентными фононами, созданными электронным волновым пакетом, продуцированным лазерным импульсом, воздействовавшим на наноматериал. Полученный точный вид решения в квадратурах создает основу для количественного описания когерентных фононов с различными начальными условиями, а также с учетом тепловых распределений, что позволяет проводить оценку тепловых свойств нанокристаллов. Показано, что при определенных соотношениях констант, характеризующих взаимодействие фононов с электронной подсистемой, в кристалле может устанавливаться незатухающий со временем тепловой поток.