Эффективный классический гармонический кристалл с выпрямлением потока тепла

Доказано существование механизма выпрямления потока тепла в цепочке гармонических осцилляторов с эффективным потенциалом, зависящим от температуры. В отличие от более ранней работы, где для данной модели было показано, что выпрямление происходит в коротких цепочках, до шести узлов, аналитически доказано, что в материале с неоднородным распределением массы это явление имеет место при любом размере цепочки и не зависит от конкретного режима теплопередачи. Обнаружено, что термическое выпрямление наблюдается при наличии в системе других асимметричных параметров. Они могут быть связаны со структурными параметрами системы или характеристиками, которые зависят от температур внутренних узлов цепочки и изменяются, когда термостаты на концах цепочки меняются местами. Описание термического выпрямления в таких упрощенных моделях с минимальным набором составляющих показывает, что это явление наблюдается повсеместно и может помочь исследовать теоретически и создать практически эффективный тепловой диод.