抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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ナノ材料の新規特性は注目を集めている。量子電子輸送特性に加えて,古典的Fourier則と量子化熱コンダクタンス,フォノンサブバンド,サイズ効果,ボトルネック効果,及び自由熱とスピン自由度の間の相互作用もなどの他の重大な量子熱挙動の絶縁破壊は,過去2年間にわたって明らかにした。これらの現象を,非平衡Green関数(NEGF)法によって,正確に把握することができ,これはバリスティックまたは準バリスティック領域でかなり簡単である。本レビューでは,主として以下の2側面:量子フォノン輸送と熱スピン輸送低次元ナノ構造中に焦点を当てた。最初に,著者らはナノ構造中の熱輸送に関する研究の簡単な歴史を示し,量子熱輸送の基本的特性を要約し,次いでフォノンNEGF法の基本的アルゴリズムとフレームワークを提案した。他の方法と比べて,NEGF法は数値計算を容易にすると量子多体効果を系統的に組合せることができる。さらに,最近の研究進展によりフォノンNEGF法の能力を示した:フォノンNEGF法からは,フォノン輸送の固有の異方性,量子摂動として弾性領域内の半径方向ひずみ,2種類の界面輸送挙動の,局所フォノン状態密度の欠陥に誘起された局在化,非可観測フォノン局在等電子のものと比較して,フォノン輸送の異なる挙動は,いくつかの特定の低次元ナノ材料またはナノ構造で発見されている。第2に,磁気系における熱的に誘起されたスピン輸送の研究を用いて,熱スピンや熱電エネルギー変換を実現する新しい方法を提供する,”スピンカロリトロニクス”の新しい概念を紹介した。スピンSeebeck効果,スピン依存Seebeck効果,及び磁気Seebeck効果を簡潔にした後,著者らはスピン自由度を持つ線形応答理論を示し,線形応答理論と組み合わせることにより,NEGF法も研究スピンカロリトロニクス,特にスピン熱電素子への応用が可能であることを示した。最後に,実際の材料の量子ドットモデルや数値計算に関する最近の研究は,高ZTを有する材料の探索にヒントを与える。高度集積回路におけるエネルギーと電力密度の絶え間ない需要増大を,量子熱輸送特性は,基本的問題だけでなく,将来の電子デバイスのために重要である。Data from the ScienceChina, LCAS. Translated by JST【Powered by NICT】
