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Hydrodynamique quantique: semi-métaux de ligne nodale

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Description

Cette séance de cours de l'instructeur couvre l'hydrodynamique non liée dans les semi-métaux nodaux, en se concentrant sur le comportement des fluides quantiques et les propriétés de viscosité du cisaillement. Il s'inscrit dans l'observation du fluide Dirac, l'effondrement de la loi Wiedemann-Franz dans le graphène, et les phénomènes de transport d'électrons. La discussion s'étend à la théorie cinétique quantique des semi-métaux de la ligne nodale, au rapport entre la viscosité du cisaillement et l'entropie, et aux implications des effets de dépistage. La séance de cours se termine par des idées sur les signatures de transport pour le comportement hydrodynamique dans les semi-métaux nodaux et le potentiel de turbulence quantique.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique des fluides

Concepts associés (31)

Viscosité

La viscosité (du latin viscum, gui, glu) peut être définie comme l'ensemble des phénomènes de résistance au mouvement d'un fluide pour un écoulement avec ou sans turbulence. La viscosité diminue la liberté d'écoulement du fluide et dissipe son énergie. Deux grandeurs physiques caractérisent la viscosité : la viscosité dynamique (celle utilisée le plus généralement) et la seconde viscosité ou la viscosité de volume. On utilise aussi des grandeurs dérivées : fluidité, viscosité cinématique ou viscosité élongationnelle.

Dynamique des fluides

La dynamique des fluides (hydrodynamique ou aérodynamique), est l'étude des mouvements des fluides, qu'ils soient liquides ou gazeux. Elle fait partie de la mécanique des fluides avec l'hydrostatique (statique des fluides). La résolution d'un problème de dynamique des fluides demande de calculer diverses propriétés des fluides comme la vitesse, la viscosité, la densité, la pression et la température en tant que fonctions de l'espace et du temps.

Contrainte de cisaillement

vignette|Une force est appliquée à la partie supérieure d'un carré, dont la base est bloquée. La déformation en résultant transforme le carré en parallélogramme. Une contrainte de cisaillement τ (lettre grecque « tau ») est une contrainte mécanique appliquée parallèlement à la section transversale d'un élément allongé, par opposition aux contraintes normales qui sont appliquées perpendiculairement à cette surface (donc longitudinalement, c.-à-d. selon l'axe principal de la pièce). C'est le rapport d'une force à une surface.

Apparent viscosity

In fluid mechanics, apparent viscosity (sometimes denoted η) is the shear stress applied to a fluid divided by the shear rate: For a Newtonian fluid, the apparent viscosity is constant, and equal to the Newtonian viscosity of the fluid, but for non-Newtonian fluids, the apparent viscosity depends on the shear rate. Apparent viscosity has the SI derived unit Pa·s (Pascal-second), but the centipoise is frequently used in practice: (1 mPa·s = 1 cP).

Fluide newtonien

On appelle fluide newtonien (en hommage à Isaac Newton) un fluide dont la loi contrainte – vitesse de déformation est linéaire. La constante de proportionnalité est appelée viscosité. Viscosité L’équation décrivant le « comportement newtonien » en description eulérienne est : où : est la contrainte de cisaillement exercée par le fluide (à l'origine des forces de traînée), exprimée en Pa ; est la viscosité dynamique du fluide — une constante de proportionnalité caractéristique du matériau, en ; est le gradient de vitesse perpendiculaire à la direction de cisaillement, en s−1.

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Couvre l'analyse de la traînée sur une sphère en mécanique des fluides newtoniens, en se concentrant sur les paramètres clés et la signification du nombre de Reynolds.

Comprendre la viscosité : les fluides newtoniens

Explore la viscosité dans les fluides newtoniens, en discutant de la contrainte de cisaillement, de la vitesse de déformation de cisaillement et de la compressibilité, avec des exemples de comportements d'épaississement et d'amincissement du cisaillement.

Inviscid Flows : Comprendre la dynamique des fluides

Explore les flux d'invisides, l'importance du nombre de Reynolds, les déformations linéaires et les changements de volume dans la dynamique des fluides.

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Cinématique fluide : Euler/Lagrange

Couvre la cinématique des fluides, les descriptions eulériennes et lagrangiennes, la dérivée totale, la rotation, la vorticité et la laplacien en dynamique des fluides.

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