Rectification of heat current in Corbino geometry
该研究解析证明了环形Corbino盘的弹道热整流效应，推导了热整流效率的表达式，发现提升温度比与半径比可实现完美整流，引入势垒可大幅提升效率且参数可调反转热二极管效应，为纳米热流操控提供新途径。
2023-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermal rectification and negative differential thermal conductivity based on a parallel-coupled double quantum-dot
本文研究了在库仑阻塞区，连接到两个热库的平行耦合双量子点系统的热流输运性质。证明了该体系存在热整流效应和负微分热导效应，并分析了能级差和库仑相互作用对热整流效应和负微分热导效应的影响。我们发现，当系统的不对称因子增加时，此系统可获得较高的热整流比与非直接转矩控制。
2020-07-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory of spin blockade, charge ratchet effect, and thermoelectrical behavior in serially coupled quantum-dot system
在库仑阻塞机制下，对串联耦合量子点（SCQD）与金属电极的电荷输运进行了理论研究。利用格林函数方法求解扩展的二位哈伯德模型，得到了在{ \color{red}弱点间跳跃}极限下SCQD隧穿电流的封闭表达式.我们用这个表达式来研究自旋电流整流，负微分电导，和相干隧穿的非线性响应制度。由SCQD的空间对称性破缺引起的电流整流被升高的温度所抑制。为了研究电荷棘轮效应和多能级SCQD，将SCQD的计算推广到多个平行SCQD的情况。在线性响应区，自旋滤波器和低温电流滤波器的功能被证明在该系统中共存。进一步证明了通过测量Seebeck系数可以很容易地分辨出双电子自旋单重态和三重态，而不是电导。
2011-10-30 cond-mat.mes-hall
Pauli spin blockade in cotunneling transport through a double quantum dot
我们研究了双量子点中的自旋关联，其中每个量子点中包含几个电子（大约10个）。明确的电流整流与负微分电导观察cotunneling制度，这是很好地解释了泡利自旋封锁。讨论了基于两个简单模型的交换单重态-三重态分裂的电流特征，其中一个模型考虑了相干点间耦合，另一个模型考虑了非相干点间耦合。
2005-09-09 cond-mat.mes-hall
Heat rectification effect of serially coupled quantum dots
在库仑阻塞条件下，研究了镶嵌在金属电极上的纳米线中的串联耦合量子点（SCQD）的非线性热电特性。我们证明了SCQD的电子热流在电子库仑相互作用显著的非对称结构中表现出方向依赖性行为（热整流）。计算了纳米线的声子热导率，并利用声子热导率估算了纳米线的声子热流。最后，我们讨论了如何减少声子热流，以便在低温区（$\approx 3 K$）的SCQD结系统中观察到电子热整流行为。
2013-07-13 cond-mat.mes-hall
Efficiency and Mechanism of Heat Flux Rectification with Non-Reciprocal Surface Waves in Weyl-Semi-Metals
本文重新研究了Weyl半金属纳米颗粒与基底间的近场热整流机制，纠正了先前的整流比预测，发现通过调节间距和材料参数可实现高达15000的整流比，证明Weyl半金属是高效热流整流的强候选者。
2025-03-18 cond-mat.mes-hall
Dark-State-Induced Heat Rectification
热量和噪声控制对于量子技术的持续发展至关重要。为此，一个特别强大的工具是热整流器，它允许在一个配置的两个浴，但不是相反的热传输。在这里，我们提出了一类整流器，利用单向性的低温浴，迫使系统进入黑暗状态，从而阻止在一个配置的两个浴热传输。然而，如果两个浴被切换，则观察到热流。提出了一种使用耦合到两个谐波振荡器的quutrit的实施方案，并且对于现实的参数值，实现了超过$10^3$的整流值。此外，我们表明，热电流可以通过外部驱动放大一个数量级，而不会减少二极管的功能。热整流效应在大范围的参数中可见，并且对衰减和失相都是鲁棒的。
2022-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Photonic heat rectification in a coupled qubits system
我们从理论上研究了基于两个相互作用的磁通量子位耦合到两个热浴的量子热二极管。通过将量子位不对称地耦合到被建模为耗散$RLC$谐振器的储存器来实现热流的整流。我们发现量子位之间的相干相互作用可以用来提高整流因子，否则整流因子将受到浴温度和耦合的限制。对于实际系统参数，可以获得高达$\mathcal R \sim 3.5$的显著高的整流比值，与非相互作用的情况相比，具有高达$\sim 230\%$的增强。该系统具有操纵整流幅度和方向的可能性，允许增强或抑制流向所选浴的热流。对于该政权的参数，其中整流是最大化，我们发现一个显着增加的整流以上的临界相互作用值，对应于发病的非零纠缠系统。最后，我们讨论了整流因子对浴温和耦合的依赖性。
2021-01-28 cond-mat.mes-hall
Optimal rectification by strongly coupled spins
本文研究了一对强耦合自旋中的热输运。特别是，我们提出了一个最佳整流条件，即，在一个方向上的热量流动和在相反方向上的完全隔离。我们表明，强耦合的形式主义是必要的正确描述热流在很宽的参数范围内，包括中度到低耦合。我们提出了一种情况下，强耦合形式主义预测最佳整流，而唯象的方法预测没有热流在任何方向上，对于相同的参数值。
2014-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Decoupled heat and charge rectification as a many-body effect in quantum wires
我们表明，对于一个量子线与局部非对称散射势的电荷和热整流的主要渠道去耦和renormalise不同的电子相互作用下，热整流一般更相关。整流的偏振来自量子干涉，并且可以通过外部选通进行调谐。此外，对于自旋极化或螺旋电子和足够强的强相互作用，可以获得一个制度，其中热传输是强烈的整流，但电荷整流是非常弱的。
2021-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamical Coulomb blockade of thermal transport
从Onsager电导矩阵的角度研究了量子系统与环境之间的能量交换。研究了在电势和热偏压作用下，两端耦合的相互作用量子点的热电线性输运。在我们的模型中，我们实现了由附近的电子在P（E）-理论的动态库仑阻塞的电磁环境模式的耦合的效果。我们的研究结果与昂萨格矩阵系数之间缺乏一些对称性，在最大功率和热整流现象的发生效率的提高。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall
Current Rectification and Seebeck Coefficient of Serially Coupled Double Quantum Dots
在线性和非线性两种情况下，研究了镶嵌在金属电极上的串联耦合量子点的输运性质。在Pauli自旋阻塞条件下，SCQD的电流整流和负微分电导归因于偏置方向相关的概率权重和偏置产生的非共振能级.我们观察到自旋极化电流整流下的塞曼效应。最大自旋极化电流出现在正向偏压区。这种行为不同于充电电流整流。最后，计算和分析了无电子-声子相互作用和有电子-声子相互作用两种情况下SCQD的Seebeck系数（$S$）。基于$S$对结间温差的非线性行为，讨论了SCQD作为温度探测器的应用。
2012-12-08 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric and electron heat rectification properties of quantum dot superlattice nanowire arrays
量子点超晶格纳米线（SLNWs）作为热机，由于声子热导率的降低，在能量收集方面具有广阔的应用前景。在固态发电机（制冷机）中，需要产生（去除）大量的充电电流（热流）。因此，实际应用需要高QD SLNW密度。本文从理论上研究了SLNW阵列在一维系统向二维系统过渡时的功率因数和电子热整流特性。SLNW阵列显示了热二极管的功能，这主要归因于具有温度偏置方向依赖特性的透射系数。
2020-03-29 cond-mat.mes-hall
Rectification of thermal fluctuations in a chaotic cavity heat engine
研究了介观片上热机中热涨落的整流问题。该发动机由一个热混沌腔电容器耦合到一个冷腔，整流多余的噪音，并产生一个定向电流。波动感应的定向电流取决于冷腔的接触到引线的传输的能量不对称性，并且与温差成比例。讨论了热机的最大输出功率及其效率。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall
Thermal Rectification in Classical and Quantum Systems: Searching for Efficient Thermal Diodes
这篇简短的评论解决了声子学发展的一个基本问题：建立可行和有效的热二极管。我们重新审视经典和量子系统的研究。对于经典的非谐振荡器链，最常用的模型用于研究绝缘固体中的热传导，我们回顾了普遍存在的梯度系统中的热整流，我们表明，梯度结构和长程相互作用之间的匹配是一种有效的机制，以增加整流因子。对于真正的量子模型的情况下，我们提出的自旋链，如开放的$XXZ$模型，作为有益的系统发生的热整流和其他有趣的相关属性。特别是，我们描述了两种情况下的完美二极管：一个自旋电流，在两个分段的$XXZ$模型，和另一个在一个简单的量子伊辛模型与长程相互作用的热流。我们相信，这样的结果涉及有趣的整流性质在简单的模型将激发更多的理论和实验研究的主题。
2019-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Nonlinear heat transport in mesoscopic conductors: Rectification, Peltier effect and Wiedemann-Franz law
我们利用传输的散射理论研究介观导体的非线性热性质。我们的方法是基于在电气和热驱动力的领先的顺序扩展。在线性响应之外，传输系数是由于相互作用而在系统中建立的非平衡屏蔽势的函数。在平均场近似下，我们自洽地计算了两端附着量子点的热整流性质。我们讨论了非线性贡献的珀尔帖效应，并发现偏离的Wiedemann-Franz法的非线性制度的运输。
2013-02-22 cond-mat.mes-hall
Voltage-amplified heat rectification in SIS junctions
在中尺度和纳米尺度电子电路中，可以通过在两端系统中使用热二极管的热整流来实现对热通量的大小和方向的控制。整流系数$\mathcal{R}$由向前和向后的热通量的比率给出，随着二极管的设计和系统操作的工作条件而变化。$\mathcal{R}\ll 1$或$\mathcal{R}\gg 1$的值是高热整流性能的标志，但是允许这种范围的当前解决方案需要相当复杂的设计。在这里，我们提出了一个简单的解决方案：使用超导体-绝缘体-超导体（SIS）结下施加的快速振荡（太赫兹范围）的电压作为控制的热流方向和幅度可以通过调整超导相的初始值。我们的理论模型的基础上的格林函数形式主义和相干输运理论，显示了一个可能的急剧上升的热整流系数的值高达$\mathcal{R} \approx 500$超出绝热制度。量子相干效应的热整流SIS结的影响突出。
2022-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Heat rectification through single and coupled quantum dots
利用主方程方法研究了量子点在库仑阻塞区的热整流。我们考虑两个终端和四终端设备的情况。在二端组态中，我们分析了单量子点具有双简并能级或两个非简并能级的情况。在顺序隧穿制度，我们分析的行为的热流和整流的能级和温度偏置的位置的函数。特别是，我们推导出一个上限整流的闭路设置与双退化的水平。我们还证明了两个非退化水平的情况下，没有一个界，并确定理想的系统参数，以实现近乎完美的整流。本文的第二部分涉及二阶共隧穿贡献的影响，包括弹性和非弹性过程。在所有的情况下，我们发现，存在的范围内的参数值（如水平的位置），其中整流增强的共隧穿。特别是，在双简并水平的情况下，我们发现，cotunneling校正可以提高整流时，他们减少了热流的大小。对于四端结构，我们分析了两个库仑耦合量子点的非局域情况，每个量子点连接到两个端：温度偏置施加到连接到一个量子点的两个端，而感兴趣的热流是在另一个量子点中流动的热流。值得注意的是，在这种情况下，我们发现，非局部整流可以是完美的，因为事实上，热电流消失的适当调整的参数。
2022-03-01 cond-mat.mes-hall
Thermal rectification in nonlinear quantum circuits
本文对非线性固态量子线路中的辐射热输运进行了理论研究。我们给出了一个详细的热整流效应，即热流的不对称性相对于一个逆转的热梯度，在一个系统中，由两个水库在有限的温度耦合通过一个非线性谐振器。我们提出了一个实验上可行的超导电路，利用约瑟夫森非线性实现可控的低温热整流器的最大不对称的数量级为10%。我们还发现了一个参数制度的整流变化作为温度的函数的符号。
2009-04-03 cond-mat.mes-hall
Heat transport and rectification via quantum statistical and coherence asymmetries
最近在纳米尺度上的实验证实，热整流器，电子二极管的热等效物，可以在量子机制中工作。我们提出了一个彻底的调查不同的粒子交换统计，相干性和集体相互作用的量子热输运整流器两端结的效果。使用碰撞模型的方法来描述开放系统的动力学，我们得到的非线性热流的一般表达式，从根本上偏离的朗道公式，每当量子统计或相干不对称存在于浴粒子。在此基础上，我们表明，热整流是可能的，即使与对称的介质浴耦合，如果两个浴不同的量子统计或相干。此外，相关的热导在低温下呈指数消失，如库仑阻塞效应。然而，在高温下，它获得取决于量子统计的幂律行为。我们的研究结果对于混合开放量子系统或固态热电路的热管理具有重要意义。
2022-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermoelectric and thermal rectification properties of quantum dot junctions
在库仑阻塞条件下，研究了半导体量子点（QDs）嵌入绝缘体基体中与金属电极连接时的电导、热导、热功率和品质因数（ZT）.采用多层Anderson模型模拟了多量子点结系统。用Keldysh格林函数方法计算了连续隧穿过程中的电荷流和热流。在线性响应区，尽管电子库仑相互作用对ZT的影响很大，但在小隧穿率的情况下，ZT值仍然很可观。在非线性响应机制中，我们证明了量子点与电极之间具有很强的非对称耦合、量子点之间具有很大的能级间隔以及很强的点间库仑相互作用的耦合量子点系统可以观察到热整流行为。
2010-02-21 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade oscillations of heat conductance in the charge Kondo regime
我们开发了一种方法，从理论上研究的电荷，能量和热输运的存在下的电荷近藤关联。本文研究了具有电荷近藤效应的单电子晶体管中热导的库仑阻塞振荡。我们探讨了Wiedemann Franz比在电荷单通道和电荷双通道近藤政权。讨论了我们的研究结果与最近的多通道电荷近藤效应实验的密切联系。
2020-12-29 cond-mat.mes-hall
Thermal rectification in carbon nanotube intramolecular junctions: Molecular dynamics calculations
用分子动力学方法研究了（n，0）/（2n，0）分子内结中的热传导。研究发现，热传导是不对称的，即热传输优选地在一个方向上。这种现象也称为热整流。整流对连接部分的详细结构依赖性较弱，但对温度梯度依赖性较强。我们还研究了管半径和分子内结长度对整流的影响。我们的研究表明，拉应力可以增加矫正。解释了整流的物理机制。
2007-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-Transfer-Induced Thermal and Thermoelectric Rectification
使用整流器控制热和电子电流的方向和大小对于分子电路设计的进步具有重要意义。为了促进在这样的分子结构中的新的传输现象的实施，我们检查热和热电整流效应，所引起的电子转移过程中发生的跨分子之间的温度梯度。历史上，唯一已知的能够在纯分子环境中产生热整流的热传导机制是声子热传输。在这里，我们表明，具有不同的局部温度的分子位点之间的电子转移也可以产生热整流效应，电子跳跃通过分子桥连接金属引线在不同的温度引起不对称塞贝克效应，即，热电整流，在分子结。
2019-08-01 cond-mat.mes-hall
Heat-based circuits using quantum rectification
本研究利用谐振子和三能级量子整流器构建三种产热电路，验证其作为标准电子元件热量对应物的功能，并证明二极管桥式整流器能一致整流输入，展示组合热流组件的理论可行性。
2024-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Heat rectification through a quantum two-level system
Univ. Grenoble Alpes, CEA, Grenoble INP, IRIG, PHELIQS（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国原子能和替代能源委员会、格勒诺布尔理工学院）；Institute for Solid State Physics, the University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）
研究非对称耦合到两个热浴的量子二能级系统中的热整流，利用张量网络方法分析强关联区域，发现整流比遵循普适幂律。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall
Interference induced thermoelectric switching and heat rectification in quantum Hall junctions
干涉是量子物理在低维系统中最引人注目的表现之一。尽管量子干涉在电荷传输中的证据已经知道了很长一段时间，但直到最近才报道了干涉引起的热性质的签名，为介观器件中的热的相位相干操纵铺平了道路。在这项工作中，我们表明，反常的热电性能和有效的热整流可以通过利用量子霍尔系统的相位相干边缘状态。通过考虑具有多个量子点接触的隧穿几何形状，我们证明了干涉路径有效地打破了电子-空穴对称性，允许热电电荷电流从热到冷或反之亦然，这取决于隧道结的细节。相应地，干扰引起的热流的预测，我们能够解释这些结果的一个直观的物理图像。此外，我们表明，热整流可以实现通过耦合两个量子霍尔系统具有不同的填充因子，这种效果可以通过利用隧道结的干涉特性来增强。
2015-07-24 cond-mat.mes-hall
Thermal rectification and spin-spin coupling of non-reciprocal localized and surface modes
我们研究了在外加磁场作用下，两个InSb纳米颗粒之间的近场辐射热传递的整流效应及其对磁场强度的依赖性.我们揭示了自旋-自旋耦合机制的局域粒子共振和表面模式共振，这是证实了在给定的设置中的定向热通量。我们进一步讨论的相互作用的频率偏移，传播长度，和当地的状态密度的整流的强度和方向性，以及非互易加热效应的纳米粒子。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall
Fundamental limit to the rectification of near-field heat flow: The potential of intrinsic semiconductor films
在波动电动力学的框架内，我们推导了本征半导体薄膜介导的近场辐射热整流的基本极限。通过利用电磁局域态密度，我们确定了ε"_H/ε"_L作为整流幅度的上限，其中ε"_H和ε"_L分别是高温和低温下薄膜介电常数的虚部。该界限很紧，无论薄膜是否悬挂或支撑，都可以接近。对于本征硅，极限原则上可以超过10^9。我们的工作突出了控制热流作为有效的电流的可能性，并提供了潜在的实现这一目标的指导方针。
2022-03-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Thermal rectification in asymmetric U-shaped graphene flakes
本文采用非平衡分子动力学模拟研究了非对称U型石墨烯片的热整流现象。石墨烯片由一个梁和两个臂组成。结果表明，热通量优先从宽臂流向窄臂，具有较强的整流效应。研究了整流比与热流密度、梁长、梁宽、两臂长、臂宽的关系。结果表明，一种可能的途径来管理散热的U形石墨烯基纳米电子器件。
2011-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The electric current induced heat generation in a strongly interacting quantum dot in the Coulomb blockade regime
研究了电流流过同时存在电子-电子相互作用和电子-声子相互作用的量子点时产生的热量。利用非平衡Keldysh格林函数方法，得到了电流生热的表达式。我们发现，对于一个小的声子频率，热产生的电流成正比。然而，对于大的声子频率，热生成通常与电流在性质上不同。它是非单调的与当前和许多独特的和有趣的行为出现。在库仑阻塞区域中，热生成可能非常大，在该区域中，由于库仑阻塞效应，电流非常小。另一方面，在共振隧穿区中，尽管有大电流，但热生成非常小，这是器件操作的理想条件。在热生成与偏置的曲线中，尽管电流总是随着偏置电压单调增加，但呈现出热生成的负微分。
2009-05-28 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade in molecular quantum dots
速率方程方法被用来描述连续隧道通过一个分子结在库仑阻塞制度。这种器件由分子量子点（具有离散的能级）通过势垒与两个金属电极耦合组成。基于这个模型，我们计算的非线性传输特性（电导-电压和电流-电压依赖性），并将它们与自洽场方法内得到的结果进行比较。结果表明，输运特性的形状是由分子量子点的电子结构和库仑阻塞的共同作用决定的。特别是，以下现象进行了详细讨论：在较高的电压，充电引起的整流效应，充电产生的电导间隙的变化，以及温度引起的电流阶跃的平滑，以及加宽产生的抑制。
2006-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Rectification of electronic heat current by a hybrid thermal diode
我们报告实现了一个超高效的低温混合热电流整流器，热对应的著名的电子二极管。我们的设计是基于两种不同元素之间的隧道结：正常金属和超导岛。结构中的电子热流不对称性是由于这两者的热性质之间的大失配引起的。我们证明实验温度差异超过$60$ mK之间的正向和反向热偏置配置。我们的设备提供了一个非常大的热整流比高达$\sim 140$，并允许其在真正的固态热纳米电路和通用电子应用需要在纳米级的能量收集或热管理和隔离迅速实施。
2015-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of Coulomb blockade on the charge transport through the topological states of finite armchair graphene nanoribbons and heterostructures
本研究采用双位点Hubbard模型，探究有限扶手椅型石墨烯纳米带及异质结构拓扑态在库仑阻塞区的电荷输运特性，揭示了热电系数响应规律、负微分电导及电流整流行为，强调电子-电子相互作用的关键作用。
2023-07-23 cond-mat.mes-hall
Dynamic in situ Control of Heat Rectification in Graphene Nano Ribbons using Electric Field-induced Strain
本研究通过MD模拟证明，外力使石墨烯纳米带形成两个不等应变区段可产生最高60%的热整流增强，并可通过改变施力位置实时切换极性，从而提出无需复杂纳米图案化的热电器件。
2017-07-20 cond-mat.mes-hall
Thermal rectification through the topological states of asymmetrical length armchair graphene nanoribbons heterostructures with vacancies
本研究针对含空位的非对称长度AGNR异质结构，通过调控拓扑态耦合、引入空位抑制声子热流，显著提升电子热整流比，为石墨烯基热管理器件设计提供依据。
2023-10-02 cond-mat.mes-hall
Thermal rectification of electrons in hybrid normal metal-superconductor nanojunctions
我们从理论上研究了混合正常金属-超导体（NS）纳米结中的热输运，重点研究了热整流效应。我们表明，在结中的热二极管效应强烈依赖于transmittance和NS接触的性质。热整流效率可以达到123%的全透射弹道结和高达84%的扩散NS接触。这两个值分别超过NIS隧道结（I代表绝缘体）的整流效率接近5倍和3倍。此外，我们还表明，对于低透射率的NS点接触，热二极管效应可以发生反转。我们的研究结果可能被证明是有用的定制热管理在纳米尺度上，并掌握在低温热电子纳米电路的热通量传播。
2013-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic transport through a double quantum dot in the spin blockade regime: Theoretical models
我们分析了在自旋封锁机制下电子通过双量子点的输运。讨论了在双量子点中利用泡利不相容原理进行电流整流的实验。在速率方程的框架内，自洽地分析了超精细相互作用引起的电子和原子核自旋动力学及其相互作用。我们的结果表明，在自旋阻塞区实验观察到的电流泄漏，是由于自旋翻转过程引起的超精细相互作用通过Overhauser效应。我们也展示了平行于电流施加的磁场如何允许激发态参与电子电流并消除自旋阻塞。我们的模型还包括一个自洽的非弹性跃迁的描述，其中的能量交换通过与环境中的声学声子的相互作用。它解释了声子的自发发射，这导致电流特性中的附加特征。我们开发了一个微观模型来处理每个点中的超精细相互作用。利用这个模型，我们研究了动态核极化随外加电压的变化。
2007-08-22 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium thermoelectric transport across normal metal-Quantum dot-Superconductor hybrid system within the Coulomb blockade regime
详细研究了在库仑阻塞机制下，耦合到正常金属和s波超导储层的量子点（N-QD-S）的非平衡稳态电输运和热电输运性质.使用非平衡Keldysh格林函数形式主义，最初，各种模型参数依赖的热电输运性质的线性响应范围内进行了分析。观察到靠近超导能隙边缘的单粒子隧穿能产生较大的热电势和优值。此外，Andreev隧穿在抑制带隙区域内的热电势和品质因数方面起着重要作用。此外，在非线性范围内，我们讨论两种不同的情况，即，在热电热机的背景下，等温储层之间的有限电压偏置和有限热梯度。在前一种情况下，它表明，子间隙Andreev热电流可以成为有限的线性响应制度之外，并在低电压偏置的非对称散热和热整流效应中起着至关重要的作用。在低背景热能下，强的点上库仑相互作用增强了热流的整流。在后一种情况下，我们研究了热电压，热功率，最大功率输出，以及相应的效率与所施加的热梯度的变化。这些结果表明，混合超导体-量子点纳米结构是有希望的候选人为低温热应用。
2022-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Graphene-based enhancement of near-field radiative-heat-transfer rectification
我们提出了一种热器件的基础上的近场相互作用的两个基板制成的极性和金属-绝缘体-过渡材料。由于光学性质的温度依赖性，该装置充当热整流器，这意味着当反转两个温度时热通量的强烈不对称性。通过用石墨烯片覆盖两个衬底，我们显示出整流系数的显著增强。通过调查的通量光谱特性，随着其距离的依赖性，我们证明，这种增强是相关的热通量的幂律依赖性的变化相对于在静电制度中的分离距离由于石墨烯片的存在。我们的研究结果突出了石墨烯基混合结构在纳米级热管理领域的前景。
2022-02-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Heat Coulomb blockade in a double-island metal-semiconductor device
Center for Theoretical Physics of Complex Systems, Institute for Basic Science（复杂系统理论物理中心，基础科学研究院）
该研究探讨了双岛金属-半导体器件中热库仑阻塞现象，揭示了热流抑制因子与岛屿间通道数的关系，并分析了Wiedemann-Franz定律被违反的条件。
2026-02-03 cond-mat.mes-hall
Thermal Rectification In Asymmetric Graphene Ribbons
本文采用分子动力学模拟对石墨烯纳米带中的热流进行了研究。结果表明，非对称石墨烯带的热通量优先沿宽度减小的方向流动，表现出明显的热整流效应。讨论了整流比与顶角和长度的关系。与基于碳纳米管的一维热整流器相比，石墨烯纳米带即使在大规模下也具有更高的整流比。我们的研究结果表明，非对称石墨烯带可能是一个有前途的结构，为实际的热（声子）器件。
2009-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal rectification in a double quantum dots system with polaron effect
研究了温度偏置下电子通过双量子点（DQD）系统的热流整流问题。DQD可以通过碳纳米管等分子来实现，并且在存在电子-声子相互作用的情况下可以用Anderson-Holstein模型来描述。强的电子-声子相互作用可以导致声子云修饰电子态的极化子态的形成。采用非微扰的Dressed Tunneling Approximation（DTA）方法处理强电子-声子相互作用，得到了热电流的表达式。在差热分析中，自能由声子云算符修饰，并且与温度有关。缀饰延迟自能虚部的温度依赖性导致了系统的非对称性，是热整流的必要条件。在此之上，可以调谐DQD有效能级，使得$|\barε_1|\neq |\barε_2|$或具有非对称点-引线耦合以实现热整流。数值计算发现，增加电子-声子耦合和减少点间耦合都可以提高热整流效应，同时降低电子热流。
2018-04-10 cond-mat.mes-hall
Electronic heat current rectification in hybrid superconducting devices
在这项工作中，我们回顾和扩展最近的理论建议，实现电子热二极管的基础上隧道结的正常金属和超导薄膜。从一个单一的混合隧道结的基本整流性能开始，我们将展示如何整流效率可以大大提高结合在一个不对称链的隧道耦合岛的多个结。我们提出了三种不同的设计，分析其性能和潜在的优势。除了从基础物理学的角度来看是相关的，这种设备可能会发现重要的技术应用，作为固态热纳米电路和需要能量管理的通用低温电子应用中的基本构件。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamic localization and Coulomb blockade in quantum dots under AC pumping
本文研究了在库仑阻塞条件下，外加周期性微扰时量子点的电导。稳态由扰动对点电子的加热和与冷接触的电子交换的冷却之间的平衡确定。我们发现，库仑阻塞峰可以有一个特殊的形状，如果加热的动态本地化的影响，这可能是这种效果的实验签名。
2004-06-22 cond-mat.mes-hall
Heat Coulomb Blockade of One Ballistic Channel
量子力学和库仑相互作用决定了小电路的行为。热的影响涵盖了从热的量子控制到量子热力学的基本主题，以及新型热机的前景和对纳米电路工程不可避免的日益增长的影响。在实验上，迄今为止罕见的观测包括普遍的热导量子和热干涉测量。然而，在量子线路中，为显着不同的热和电行为铺平道路的多体热效应的证据仍然缺乏。在这里，我们报告的观测库仑阻塞的电子热流从一个小的金属电路节点，超越了广泛的维德曼-弗兰兹定律的范例。我们证明了这种热多体现象完美的（弹道）传导通道的节点，在那里它相当于普遍抑制的正是一个量子的电导的热传输，但没有电。在整个热频率范围（$\lesssim$温度$\times k_\mathrm{B}/h$）上，在浮置节点中，引起这种选择性热流减少的沟道间相关性来自局部电荷守恒。这一观察建立了纳米电路中热传输的量子定律的不同性质。
2018-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Collective couplings: rectification and supertransmittance
我们研究两个热库之间的热输运耦合通过一个大的自旋组成的N个相同的两个能级系统。一个耦合实现耗散的Dicke超辐射。另一种耦合是局部的纯退相型的，并且需要通过在相应的储层中采用Bogoliubov映射来超出标准的弱耦合限制。映射后，大自旋耦合到具有原始纯退相相互作用的集体模式，但集体模式耗散耦合到剩余振子。将大自旋和集体模视为系统，标准的主方程方法现在能够捕获两个库之间的能量转移。假设集体模式的快速弛豫，我们推导出一个粗粒度的速率方程的大自旋，并讨论了如何原来的迪克超辐射的存在下的额外的水库。我们的主要发现是一个协同增强整流效应，由于超透射热流（缩放二次与$N$）和两个水库的不对称耦合的相互作用。对于大的$N$，系统因此可以在偏置反转下显著地放大电流不对称性，起到热二极管的作用。我们还简要地讨论了集体自旋的耦合是局部耗散的情况，表明热二极管效应仍然存在。
2016-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Characterizing the performance of heat rectifiers
本文提出以热流与整流的 Pareto 权衡表征热整流器性能，并通过自旋–玻色子最小模型证明两个强相互作用量子比特更具优势。
2022-08-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Radiative thermal rectification in many-body systems
基于双元件结构的辐射热二极管由于材料光学特性的温度依赖性而对热流进行整流。然而，通过这些系统的热传输不对称性仍然很弱，而材料特性不会随温度发生显著变化。在这里，我们探讨了三元素辐射系统中的热传输，并证明了由于多体相互作用，热传导中可能出现强烈的不对称性，而光学性质对温度没有任何依赖性。对由极性金属层和金属层组成的三体系统的输运分析表明，在温差约为200 K的近场区，整流系数可超过50%。这项工作铺平了道路，紧凑的设备，以纠正近场辐射热通量在较宽的温度范围内，并可能有重要的应用领域的纳米热管理。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Coulomb blockade in quantum dots under AC pumping
本文研究了在库仑阻塞条件下，外加周期性微扰时量子点的电导。定态由微扰对点电子的加热和冷却之间的平衡决定。我们分析了两种冷却机制：与冷接触的电子交换和声子发射。连同通常的线性欧姆加热的点电子，我们认为可能的影响动态本地化。上述因素的组合可能导致库仑阻塞峰的形状相对于通常的平衡峰的急剧变化。
2004-06-22 cond-mat.mes-hall
Heat rectification via a superconducting artificial atom
在将电子设备降低到纳米尺度的过程中，传热已经成为一个严重的障碍，但也是未来发展的潜在资源，无论是对于传统架构还是量子计算架构。因此，在电路量子电动力学（cQED）和电路量子热力学实验（cQTD）的工程微波环境中，控制超导电路中的热传输受到越来越多的关注。虽然cQTD器件的理论建议很多，但实验情况却不那么先进。只有相对较少的实验实现，主要是由于在开发的混合设备和接口这些往往技术对比组件的困难。在这里，我们展示了一个量子热整流器的实现，一个热等效的电子二极管，利用超导transmon量子比特耦合到两个强烈不平等的谐振器终止介观热浴。我们的工作是由Segal和Nitzan提出的自旋玻色子整流器的实验实现。
2019-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Thermal rectification effects of multiple semiconductor quantum dot junctions
基于多能级Anderson模型，从理论上研究了半导体量子点在非线性响应区的热电效应。利用Keldysh格林函数方法计算了连续隧穿过程中的电荷流和热流。结果表明，在多量子点结系统中可以观察到热整流效应，而量子点的隧穿率、尺寸起伏和位置分布对整流效率有显著影响。
2010-04-18 cond-mat.mes-hall
Temperature-Stable Tunneling Current in Serial Double Quantum Dots: Insights from Nonequilibrium Green Functions and Pauli Spin Blockade
该研究利用非平衡格林函数分析串联双量子点中的隧穿电流，发现泡利自旋阻塞下存在对温度变化稳健的反向电流，为宽温域晶体管设计提供新见解。
2025-04-28 cond-mat.mes-hall
Very large thermal rectification in ferromagnetic insulator-based superconducting tunnel junctions
我们研究了铁磁绝缘体超导隧道结中的电子热整流。已知耦合到超导体的铁磁绝缘体在超导态密度中引起相当大的自旋分裂，并且如果作为隧道势垒操作，则还导致有效的自旋过滤。自旋分裂和自旋过滤的组合示出产生大量的自放大的电子热二极管效应，由于在系统中的电子-空穴对称性的破坏，这是添加到结的热不对称性。大的自旋分裂和大的自旋极化可以潜在地导致在合适的温度范围内的实际参数下超过5.10^4的热整流效率，从而超过常规超导隧道结可实现的热二极管效应的250倍。这些结果可能是相关的改进掌握创新的相位相干的热电子纳米器件的热流，并在纳米尺度上的量子线路的增强热管理。
2020-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
