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Computational predictions of quantum thermal transport across nanoscale interfaces
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2022-06-14 , DOI: 10.1039/d2nr01131j Hangbo Zhou 1 , Zhun-Yong Ong 1 , Gang Zhang 1 , Yong-Wei Zhang 1
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2022-06-14 , DOI: 10.1039/d2nr01131j Hangbo Zhou 1 , Zhun-Yong Ong 1 , Gang Zhang 1 , Yong-Wei Zhang 1
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Interfaces are essential elements in nanoscale devices and their properties can differ significantly from their bulk counterparts. Because interfaces often act as bottlenecks in heat dissipation, the prediction and control of the interfacial thermal conductance is critical to the design of nanoscale devices. In this review, we examine the recent advances in quantum interfacial thermal transport from a theoretical and computational perspective. We discuss in detail recent advances in the Atomistic Green's Function method which is an important tool for predicting interfacial thermal transport. We also discuss recent progress in the understanding of interfacial transport mechanisms, including the role of interfacial modes, the role of anharmonic phonon–phonon coupling, the role of electron–phonon interaction, and the ways to tune the interfacial thermal conductance. Finally, we give an overview of the challenges and opportunities in this research field.
中文翻译：
跨纳米级界面的量子热传输的计算预测
界面是纳米级设备中必不可少的元素，它们的特性可能与它们的大容量对应物有很大不同。由于界面通常是散热的瓶颈，因此界面热导的预测和控制对于纳米级器件的设计至关重要。在这篇综述中，我们从理论和计算的角度研究了量子界面热传输的最新进展。我们详细讨论了原子格林函数方法的最新进展，该方法是预测界面热传输的重要工具。我们还讨论了对界面传输机制的理解的最新进展，包括界面模式的作用，非谐声子-声子耦合的作用，电子-声子相互作用的作用，以及调整界面热导的方法。最后，我们概述了该研究领域的挑战和机遇。
更新日期：2022-06-14
中文翻译：
跨纳米级界面的量子热传输的计算预测
界面是纳米级设备中必不可少的元素，它们的特性可能与它们的大容量对应物有很大不同。由于界面通常是散热的瓶颈，因此界面热导的预测和控制对于纳米级器件的设计至关重要。在这篇综述中，我们从理论和计算的角度研究了量子界面热传输的最新进展。我们详细讨论了原子格林函数方法的最新进展，该方法是预测界面热传输的重要工具。我们还讨论了对界面传输机制的理解的最新进展，包括界面模式的作用，非谐声子-声子耦合的作用，电子-声子相互作用的作用，以及调整界面热导的方法。最后，我们概述了该研究领域的挑战和机遇。
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