Thermoelectric transport through Majorana bound states and violation of Wiedemann-Franz law
我们研究的热电输运通过Kitaev链托管马约拉纳束缚态(MBS)在其两端的功能。我们描述了两种不同的配置MBS和正常的电流引线之间的塞贝克系数和ZT品质因数的行为。我们发现一个重要的违反Wiedemann-Franz定律,在这些几何形状之一,导致相当大的值的热电效率在一个狭窄的窗口中的化学势远离中性。这些发现可能会导致有趣的热电为基础的MBS检测设备,通过测量的塞贝克系数和品质因数。
2016-08-06 cond-mat.mes-hall
Transport and thermoelectric properties of the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
研究了在4.2~100 K温度范围内,在磁场高达18 T的条件下,SrTiO $_3$与26层LaAlO $_3$层之间界面的输运和热电性质。对于$T>$ 4.2 K,观察到两种不同的电子类载流子源自两个电子通道,这有助于运输。我们探讨了简并带和非简并带对热电功率的贡献,并建立了一个一致的模型来描述热电张量的温度依赖性。数据中的异常指向附加的磁场相关散射。
2015-03-30 cond-mat.mes-hall
Anomalous thermoelectric transport of Dirac particles in graphene
我们报告了石墨烯在零磁场和外加磁场中的热电研究。作为无质量粒子的线性色散的直接结果,我们发现塞贝克系数Sxx发散1 /,其中n2 D是载流子密度。我们观察到一个非常大的能斯特信号Sxy(~ 50 uV/K在8 T)在狄拉克点,和振荡的依赖性Sxx和Sxy在低温下对n2 D。我们的研究结果强调了石墨烯中的异常热电输运,这可能是一个高灵敏度的探针附近的狄拉克点的杂质带。
2009-04-02 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric effect in molecular junctions: A tool for revealing transport mechanisms
我们研究了金属-分子-金属结的热电势,并考虑了结的热效应。基于解析表达式和数值模拟,我们表明,热电势揭示了有价值的信息的机制控制电子转移过程中,包括相干传输和热化跳跃。我们还表明,在高温下的费米能相对于分子状态的位置可以很容易地推导出从热电势。标准电流-电压测量对此信息不敏感。
2005-10-11 cond-mat.mes-hall
Experimental verification of reciprocity relations in quantum thermoelectric transport
对称关系是基本原理的体现,是现代物理学的基石。一个例子是连接热力学通量和力的系数之间的昂萨格关系,中央运输理论和实验。这些互易关系最初是为经典系统而制定的,在量子导体中也得到了满足。令人惊讶的是,新的关系已被预测专门用于热电传输。然而,尽管这些热电互易关系迄今尚未得到验证,但它们已被预测为对非弹性散射敏感,总是存在于有限温度下。这些关系在实践中是否存在的问题对热电性很重要:尽管它们的存在可以简化复杂热电材料的理论,但它们的缺失已被证明在原则上能够实现给定材料质量的更高的热电能量转换效率。在这里,我们通过实验验证了四端介观器件中的热电互易关系,其中每个端子都可以单独进行电偏置和热偏置。在同时反转磁场和交换注入和发射接触的情况下,线性响应热电系数是对称的。有趣的是,我们还观察到的互易关系的故障作为增加热偏压的函数。因此,我们的测量清楚地建立了热电互易关系的存在,以及控制其击穿以提高热电性能的可能性
2014-10-27 cond-mat.mes-hall
On Landauer vs. Boltzmann and Full Band vs. Effective Mass Evaluation of Thermoelectric Transport Coefficients
扩散运输的Landauer方法在数学上与Boltzmann运输方程的解有关,并给出了两种形式的热电参数的表达式。量子力学和半经典技术,以获得从一个完整的描述的能带结构,E(k),在Landauer方法或玻尔兹曼溶液中的传输分布的导电通道的数量开发和比较。热电输运系数从原子水平,全频带描述的晶体进行评估。代表性的散装材料的几个例子计算,和全频带的结果是更常见的有效质量形式主义。最后,给出了一个完整的E(k)的晶体,一个程序来提取一个准确的,有效的质量水平的描述。
2009-09-28 cond-mat.mes-hall
Three-terminal thermoelectric transport through a molecular junction
本文讨论了分子桥中的热电输运,着重讨论了输运电子与分子振动模耦合所引起的非弹性过程的影响。特别地,发现当分子强烈耦合到其自身的热浴时,其可以处于与电子库的温度不同的温度,分子和电子之间的热流可以转换成电流。推导出这种转换和类似的传输系数的表达式,并概述了一个可能的情况下,增加其幅度。
2010-08-31 cond-mat.mes-hall
Cavity-photon controlled thermoelectric transport through a quantum wire
研究了量子化光子场对电子通过嵌入光子腔中的量子线的热电输运的影响。量子线连接到不同温度下的两个电子库,从而产生热电流。瞬态热电流强烈地依赖于光子能量和最初在腔中的光子数。两种不同的制度进行了研究,非共振和共振极化场,光子能量小于,或等于一些最低状态的量子线之间的能量间隔。我们观察到,由于光子复制态参与输运,非共振光子场的电流是反向的。记录的共振光子场,拉比分裂的直接后果的电流减少。
2015-07-23 cond-mat.mes-hall
Fundamental relations for anomalous thermoelectric transport coefficients in the non-linear regime
在最近的一系列论文中,反常的霍尔和能斯特效应在非线性领域进行了理论上的讨论,并在实验中取得了一些早期的成功。本文利用Berry曲率偶极子的作用,导出了非线性区反常电输运系数和热电输运系数之间的基本数学关系。我们推导的公式取代了著名的Wiedemann-Franz定律和Mott关系的反常热电输运系数定义在线性响应区。除了基本的和可检验的新公式,这项工作的一个重要副产品是预测的非线性反常热霍尔效应,可以在实验中观察到。
2020-10-23 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric and thermal transport in bilayer graphene systems
数值研究了强垂直磁场作用下双层石墨烯的热电输运和热输运的无序效应。在无偏的情况下,我们发现热电输运具有与单层石墨烯相似的性质,即,能斯特信号在具有$k_B/e$量级的值的中心朗道能级(LL)处具有峰值,并且在其它LL附近改变符号,而热电势具有相反的行为。我们把这归因于狄拉克点周围粒子和空穴LLs的共存。当施加有限的层间偏压并打开带隙时,发现其输运性质与带绝缘体的输运性质一致。我们进一步研究了电子起源的热输运,验证了广义Weidemann-Franz定律的有效性。
2011-03-22 cond-mat.mes-hall
The Impact of Geometric Blockade on Thermoelectric Transport in Triangular Triple Quantum Dots
The Renmin University of China(中国人民大学)
研究揭示了几何阻塞对三角三量子点热电输运的影响,发现低温下几何阻塞缓解可显著提升热电优值。
2026-01-31 cond-mat.mes-hall
Spin-Selective Thermoelectric Transport in a Triangular Spin Ladder
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心);National Institute of Science Education and Research(国家科学教育与研究中心);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴哈国家研究所)
研究通过三角自旋阶梯结构实现自旋选择性热电传输,利用晶格拓扑和反铁磁序增强热电效率,展示了晶格工程对自旋依赖热电响应的调控作用。
2025-12-16 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric three-terminal hopping transport through one-dimensional nanosystems
一个双位纳米结构(例如,一个“分子”)桥接两个导电引线和连接到声子浴被认为是。最接近费米能的两个相关能级各自与其引线相连。引线具有略微不同的温度和化学势,并且纳米结构还耦合到热(第三)声子浴。评估了3 X 3线性传输(“Onsager”)矩阵,以及随之而来的新的品质因数,并且发现其非常有利于热电能量转换。
2012-01-22 cond-mat.mes-hall
Nonlinear thermoelectric transport in single-molecule junctions: the effect of electron-phonon interactions
本文从理论上分析了带振动桥的单分子结的稳态热电输运。热感应电荷电流在系统中探索使用非平衡格林函数形式主义。我们研究了桥上载流子之间的库仑相互作用和电子-声子相互作用对线性响应范围以外的热电流的综合影响。结果表明,电子-振动子相互作用可能会显着影响的幅度和方向的热电流,振动签名可能会出现。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall
Electron and phonon drag in thermoelectric transport through coherent molecular conductors
本文用非平衡格林函数方法研究了双电子、双声子共格分子导体的热电输运。我们专注于电子和声子之间的相互阻力运输作为“动量”转移的结果,这只发生在至少有两个声子自由度。在推导出线性阻力系数的表达式后,服从Onsager关系,我们进一步研究了它们对非平衡输运的影响。结果表明,拖曳效应与另外两种现象密切相关:(1)通过相干导体的绝热电荷泵;(2)电流诱导的非保守有效磁力对声子的作用。
2016-01-24 cond-mat.mes-hall
In-plane transport and enhanced thermoelectric performance in thin films of the topological insulators Bi_2Te_3 and Bi_2Se_3
现在已知几种小带隙半导体由于体电子波函数的拓扑结构而具有受保护的金属表面态。已知的具有这种特性的“拓扑绝缘体“包括重要的热电材料Bi_2Te_3和Bi_2Se_3,它们的表面在光电发射实验中被观察到具有单个狄拉克锥的不寻常的电子结构。我们研究平面内(即,水平)在由这些材料制成的薄膜中传输。从顶部和底部表面的表面状态杂交,和传统的扩散运输预测,可调的杂交诱导的带隙导致在低温下的热电性能增加。除了简单的扩散输运,电导率显示了从自旋轨道诱导的反局域化在一个单一的表面上的普通本地化的交叉。
2010-04-09 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent thermoelectric effects in a strongly correlated double quantum dot
我们研究了自旋相关的热电输运通过一个系统的两个耦合的量子点连接到水库的自旋极化电子。一般来说,我们专注于强相关的运输制度。为此,采用有限$U$的从玻色子方法。我们的主要目标是表明,除了复杂的低温物理,这样一个基本的多级系统提供了一种可能性,以检查各种量子干涉效应,特别强调这种现象对热电输运的影响。除了干扰效应对自旋简并电荷输运的影响外,我们还展示了由铁磁引线引起的自旋相关输运也可以被修改。最后,我们还考虑了自旋弛豫时间相对较长的情况,这导致了所谓的自旋热电效应。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall
Large thermoelectric efficiency of doped polythiophene junction: a density functional study
基于密度泛函理论结合非平衡格林函数方法研究了聚噻吩(PT)与Au(111)电极耦合的热电性质。特别地,在两种PT长度的不同掺杂浓度下,研究了Li和Cl吸附剂对PT结热电效率的影响。结果表明,掺杂剂的存在会引起低聚物的结构变化,改变分子能级的排列,导致结的透射光谱发生显著变化。因此,通过掺杂剂获得热电势的大的增强,从而获得品质因数,这使得掺杂的PT结作为有益的热电器件。
2018-01-10 cond-mat.mes-hall
Increasing thermoelectric performance using coherent transport
我们表明,通过零维系统的相干电子输运可以用来定制系统的传输函数的形状。这种量子工程方法可用于增强量子点或分子在热-电功率转换中的性能。具体来说,我们表明,在一个两级系统中的电子干涉可以大大提高最大热电功率和效率在最大功率抑制附近的费米能量的寄生电荷流,并通过减少电子热传导。我们讨论了这种方法在分子结或量子点中的可能实现。
2011-10-07 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric and Magnetothermoelectric Transport Measurements of Graphene
石墨烯的电导和热电功率(TEP)的同时测量使用微制造的加热器和温度计电极。随着多数载流子密度从电子切换到空穴,TEP的符号在电荷中性点上改变。门控电导和TEP表现出与半经典Mott关系的定量协议。在高磁场下的量子霍尔体系中,观察到了量子化的热电势和能斯特信号,除了在电荷中性点附近有很强的偏离外,量子化的热电势和能斯特信号也符合广义Mott关系.
2008-12-07 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent signatures of Majorana modes in thermoelectric transport through double quantum dots
该研究通过数值重正化群方法分析了双量子点系统中的自旋相关热电性质,揭示了Majorana耦合、交换场和Kondo效应的相互作用,并证明热电输运可作为探测Majorana特征的灵敏探针。
2025-09-17 cond-mat.mes-hall
Nonlinear thermoelectric response due to energy-dependent transport properties of a quantum dot
量子点是研究量子热电行为的有用模型系统,因为它们具有高度依赖于能量的电子输运性质,这是可通过静电门调节的。由于这种强烈的能量依赖性,量子点的热电响应预计是非线性的相对于所施加的热偏压。然而,到目前为止,观察这种效应一直具有挑战性,因为,首先,在纳米尺度下施加足够大的热偏置在实验上是困难的,其次,由于器件的整体加热,很难将热偏置效应与纯粹的温度依赖效应区分开来。在这里,我们利用一种新的热偏置技术,并证明了一个量子点,这是在异质结构的半导体纳米线定义的非线性热电响应。我们还表明,基于主方程的理论模型充分解释了所观察到的非线性热电响应给定的能量依赖的传输特性的量子点。
2015-10-28 cond-mat.mes-hall
Efficiency of three-terminal thermoelectric transport under broken-time reversal symmetry
研究了时间反演对称性破缺系统在三端输运下的热电效率。利用由三个互不相互作用的量子点构成的Aharonov-Bohm干涉仪模型,我们证明了当热电势是外加磁场的对称函数时,可以实现卡诺效率.另一方面,对于非对称热功率,得到了最大功率时效率的最大值。事实上,我们表明,Curzon-Ahlborn限制超过我们的模型中的线性响应范围内。此外,我们调查热电效率的随机哈密顿量从高斯酉包络和一个更抽象的传输模型。在后一种模型中,我们发现,使用尖锐的能量相关的传输函数的效率得到提高。
2013-04-10 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric transport in a three-dimensional HgTe topological insulator
实验研究了80 nm厚的三维拓扑绝缘体(3D TI)应变碲化汞薄膜的热电响应特性。双极热电势观察到的费米能量从导电移动到价体带。理论与实验的比较表明,热电势主要是由于声子阻力的贡献。在2D狄拉克电子与体空穴态共存的区域中,由于2D电子- 3D空穴散射,塞贝克系数被修改。
2021-12-11 cond-mat.mes-hall
Enhancing Thermoelectric Performance Using Nonlinear Transport Effects
我们研究了非弹性和弹性热电发电机的最大效率和功率的非线性输运效应。前者是指双量子点中的声子辅助跳跃,后者是指单量子点中的弹性隧穿。我们发现,非线性热电输运可以导致这两种类型的设备的效率和功率的提高。对各种量子点能量、温度和寄生热传导的全面调查表明,非弹性器件的非线性输运诱导的最大效率和功率的改善总体上比弹性器件显著得多,即使对于小至$T_h=1.2T_c$的温度偏差($T_h$和$T_c$分别是热储层和冷储层的温度)也是如此。基本机制被揭示为由于这样一个事实,即不同于费米分布,玻色分布是不受约束的温度偏置增加时。吸收声子的大通量密度导致电流、输出功率和能量效率的极大增强,主导寄生热流的同时增加。我们的研究表明,非线性输运效应可以是一个有用的工具,提高热电性能。
2017-06-20 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric transport properties of a T-shaped double quantum dot system in the Coulomb blockade regime
研究了用广义Anderson哈密顿量描述的T型双量子点系统的热电性质。系统的电导(G)和基本的热电参数,如塞贝克系数($S$)和热导率($κ$),以及系统的热电品质因数(ZT)的数值估计的基础上的格林函数形式主义,包括贡献高达Hartree-Fock水平。我们的研究结果占有限的现场库仑相互作用项在两个组件量子点,并讨论了各种方式导致增强的热电品质因数的系统。我们表明,在库仑阻塞制度的法诺共振的存在下是负责强烈违反的Wiedemann-Franz定律和系统的品质因数($ZT$)的相当大的增强。
2014-12-01 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric Transport in Graphene/$h$-BN/Graphene Heterostructures: A Computational Study
基于Boltzmann电子输运理论,采用基于平面波方法的密度泛函理论计算的能带结构,对石墨烯(G)/六方氮化硼(BN)/G三明治异质结构的热电输运性质进行了第一性原理研究.对夹在石墨烯层之间的具有三种不同布置的三层、四层和五层BN层进行计算,以获得$T\sim 25-400$ K范围内的塞贝克系数和功率因数。利用分子动力学(MD)方法,在超大模拟单元下,计算了异质结的热导率($K$),并最终得到了异质结的品质因数($ZT$)。这些结果与最近报道的实验测量结果一致。
2016-03-22 cond-mat.mes-hall
Nonreciprocal thermal and thermoelectric transport of electrons in noncentrosymmetric crystals
非互易输运现象表明,前向流和反向流不同,并归因于破缺反转对称。在本文中,我们研究了由反转对称性破缺晶体结构引起的电子系统的热输运和热电输运的非互易性。在电场和温度梯度下,利用弛豫时间近似的Boltzmann方程,导出了二阶非线性电、热、热传导系数。本文中出现的所有二阶电导率都是由两个函数及其导数描述的,并且它们以与线性电导率相同的方式相互关联,例如通过Wiedemann-Franz定律。我们发现,非零温度极限下的热输运系数出现在非线性电导率,这在足够低的温度下主导热输运。在$1H$单层的过渡金属dichalcogenides MoS $_2$和极性半导体BiTeX(X=I,Br)的非线性电导率和可能的可观察到的量估计。
2019-03-12 cond-mat.mes-hall
Scattering theory of nonlinear thermoelectric transport
我们研究了量子导体在电驱动力和热驱动力作用下的非线性输运性质。在散射方法中,我们确定了一个通用的介观系统的非平衡屏蔽势,并发现它的响应是由粒子和熵的注入性,描述了在运输过程中的电荷和熵转移。我们举例说明我们的模型分析共振隧穿势垒的电压和热整流。重要的是,我们讨论的相互作用引起的贡献的热电势存在较大的温差。
2013-01-15 cond-mat.mes-hall
Spin-thermoelectric transport induced by interactions and spin-flip processes in two dimensional topological insulators
研究了耦合到两个热偏置库的双量子点接触二维拓扑绝缘体边缘态的热电输运性质。在电子-电子相互作用的存在下,分析了相对边缘之间的自旋保持和自旋翻转隧穿过程。我们证明了自旋翻转过程和相互作用的同时存在,产生一个有限的纵向自旋电流。此外,它的符号和幅度可以通过栅极电压来调节,从而有可能产生纯自旋电流,而电荷电流消失。
2016-04-12 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric Transport Coefficients for Massless Dirac Electrons in Quantum Limit
本文利用基于Kubo-Stadereda公式和推广的Mott关系式的方法,对无质量Dirac电子的热电输运系数进行了解析计算。这封信的主要重点是能斯特系数在量子极限狄拉克点附近的性质。我们计算了能斯特系数的磁场和温度依赖性,并将我们的结果与最近在$α$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ I $_{3}$有机导体中的实验进行了比较。我们认为,塞曼分裂是重要的理解在高磁场的实验数据。
2013-08-12 cond-mat.mes-hall
Berry phase effect in anomalous thermoelectric transport
本文发展了一个由统计力(如温度梯度或化学势)驱动的铁磁体反常输运的Berry相位效应理论。在这里,电荷霍尔电流产生于对轨道磁化的Berry相位校正,而不是来自在没有机械力的情况下不存在的异常速度。导出了轨道磁化强度的有限温度公式,给出了非对角热电传导率的显式表达式,建立了反常能斯特效应和霍尔效应之间的Mott关系,并重申了热电传导率倒数之间的Onsager关系.我们的表达进行了第一性原理评价材料CuCr $_2$硒$_{4-x}$溴$_x$,获得定量协议与最近的实验。
2006-07-14 cond-mat.mes-hall
Room-temperature transport properties of spin-orbit coupled Fermi systems: Spin thermoelectric effects, phonon skew scattering
本文总结了我们最近对自旋轨道耦合下金属薄膜输运系数随温度变化的研究结果。我们的重点是(i)自旋能斯特和热Edelstein效应,和(ii)声子斜散射的贡献的自旋霍尔电导率,这是相关的自旋霍尔角的温度依赖性。根据参数,后者预计将显示出非单调的行为。
2016-09-02 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric and electrical transport in mesoscopic two-dimensional electron gases
我们回顾了一些我们最近的实验研究低载流子浓度,介观二维电子气(m2DEGs)。的m2DEG示出了一系列的惊人的特性,包括完全避免的强烈的本地化制度,即使当电阻率$ρ>> h/e^2$,巨大的热电响应,和一个明显的去耦的电荷和热电输运。我们分析的结果表明,这些观察结果可以解释的基础上的假设,即载流子保持相位相干的m2DEG尺寸。有趣的是,这将意味着在高达10 $μ$ m的长度尺度和高达10 K的温度$T$上的相位相干性,这显著大于基于GaAs的2DEG中的常规预期。这种前所未有的大相位相干长度在量子信息和计算方案中开辟了几种可能性。
2016-05-24 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric and magneto-transport characteristics of interconnected networks of ferromagnetic nanowires and nanotubes
本研究展示了铁磁金属三维纳米线网络在直径缩至约23纳米时仍保持体热电功率,并首次对互连镍纳米管网络进行磁热电测量,为宏观纳米结构热电材料的发展迈出重要一步。
2024-07-23 cond-mat.mes-hall
Magnon transport and thermoelectric effects in ultrathin Tm3Fe5O12/Pt nonlocal devices
电激发和检测磁绝缘体中的磁振子电流的可能性为在电子器件中传输自旋信息开辟了激发前景。然而,磁场和非局域热梯度对磁振子输运的作用仍然不清楚。在这里,通过进行非局域谐波电压测量,我们研究磁振子输运垂直磁化的Tm 3Fe 5 O 12(TmIG)薄膜耦合到Pt电极。我们发现,第一谐波非局域电压捕获自旋驱动的磁振子输运TmIG,正如预期的那样,和第二谐波是由热电电压驱动的电流诱导的热梯度在检测器。TmIG中的磁振子扩散长度在0.5T时约为0.3 μm,在0.8T时逐渐衰减到0.2 μm,这是由于Gilbert阻尼随磁场的增加而增加,从而抑制了磁振子的弛豫时间。通过执行电流,磁场,和距离相关的非本地和本地的测量,我们表明,二次谐波非本地电压表现出五个热电贡献,这源于非本地自旋Seebeck效应和普通,平面,自旋,和异常能斯特效应。我们的工作为如何从非局域磁振子器件中不同的自旋和磁源的热电势中分离出磁振子信号,以及建立金属/绝缘体双层膜中热电势的标度律提供了指导.
2022-01-27 cond-mat.mes-hall
Electric Field Effect Thermoelectric Transport in Individual Silicon and Germanium/Silicon Nanowire
我们同时测量了电导和热电功率(TEP)的个别硅和锗/硅核/壳纳米线的场效应晶体管器件配置。随着外加栅压的变化,TEP表现出明显不同的行为,而电导分别表现出关断、亚阈值和饱和状态。在室温下,在硅器件的亚阈值区观察到峰值TEP值为$\sim 300 μ$ V/K。饱和TEP值的温度依赖性被用来估计Si纳米线的载流子掺杂。
2013-06-30 cond-mat.mes-hall
Effects of correlated hopping on thermoelectric response of a quantum dot strongly coupled to ferromagnetic leads
Institute of Spintronics and Quantum Information, Faculty of Physics and Astronomy, Adam Mickiewicz University(自旋电子学与量子信息研究所,物理与天文学学院,亚当·密茨凯维奇大学)
本研究探讨了相关 hopping 对量子点热电输运的影响,揭示了其在自旋依赖输运和热电效率中的作用。
2026-03-10 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric transport through a quantum nanoelectromechanical system and its backaction
我们提出了一个全面的研究量子纳米机电系统(NEMS)描述的单电子晶体管(SET)耦合到量子纳米机械谐振器(NR)的热电输运性质。的量子NR上的电子电流的影响进行了研究,特别强调如何设置NR耦合强度在这样的NEMS中发挥作用。我们发现,SET-NR耦合不仅能够抑制或增强热电流,而且还可以改变其方向。研究了NR对SET热电系数的影响,发现即使是很小的SET-NR耦合也能显著抑制热电优值ZT。最后,我们研究了电流对天然橡胶的反作用,并讨论了加热或冷却天然橡胶的可能途径。我们发现,通过适当地调整栅极电压,可以消除反作用,这可能会找到可能的应用,以提高检测设备的灵敏度。
2015-01-09 cond-mat.mes-hall
High-Efficiency Thermoelectric Transport in Aharonov-Bohm-Casher Rings
本研究探讨了基于Aharonov-Bohm环的量子热机,引入Rashba自旋轨道相互作用,发现其能增强品质因数ZT,为高效热电器件制造提供新思路。
2025-10-27 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric transport of the coexistence topological semimetal in the quantum limit
本研究探究量子极限下同时含外尔点与节线环的共存拓扑半金属的热电输运,分析不同散射势下纵向、横向构型的热电特性,提出其磁场响应可用于区分材料散射机制。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall
Theory of Orbital Magnetic Quadrupole Moment and Nonlinear Anomalous Thermoelectric Transport
本文提出了一种具有时间反转($\mathcal{T}$)和反转($\mathcal{I}$)对称性的周期晶体中磁四极矩密度$\mathcal{Q}_{ij}$的微观理论。我们得到一个规范不变的表达与明确的物理解释,并展示了典型的行为$\mathcal{Q}_{ij}$在一个最小的两带模型,主机的倾斜狄拉克锥。然后,我们表明,$\mathcal{Q}_{ij}$导致一个内在的非线性异常热电流。作为一个例子,我们计算了铜氧化物超导体的回路电流模型中的非线性能斯特和霍尔电流,并展示了它们独特的行为和指示$\mathcal{TI}$ -不变性的能力。
2018-08-06 cond-mat.mes-hall
Universality and thermoelectric transport properties of quantum dot systems
我们讨论了包含耦合到量子线的量子点的半导体纳米结构的温度依赖性热电输运性质:电导、热导和热电势的热依赖性。我们探讨的温度范围内的热电性能的普遍性与近藤交叉。在这个温度范围内,一般的论点表明,任何平衡性质的温度依赖性应该是一个通用的函数的比例$T^{*}=T/T_{K}$,其中$T_{K}$是近藤温度。考虑到粒子-空穴对称、自旋简并的Anderson模型,零偏压电导已经被证明通过嵌入或侧耦合到量子线的量子点线性映射到普适电导。采用严格的重整化群参数,我们计算通用的热电输运系数,使我们能够将这一结果扩展到热电势和热导。我们提出了数值重整化群的结果来说明我们的研究结果中的物理。将普适热电系数应用到最近的电导和热电压与$V_{gate}$的实验结果中,在不同温度下的近藤制度,我们计算了所有的热电性能,并获得了简单的解析拟合函数,可以用来预测这些性能的实验结果。然而,我们不能检查所有这些,由于缺乏在广泛的温度范围内可用的实验结果。
2020-12-05 cond-mat.mes-hall
Keldysh field theory approach to electric and thermoelectric transport in quantum dots
本文用 Keldysh 场论方法研究量子点电与热电输运,恢复 Meir-Wingreen 公式,并给出单、双能级系统的热电流优化条件、热电系数上限及零温电导行为。
2024-11-07 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent thermoelectric properties of a Kondo-correlated quantum dot with Rashba spin-orbit coupling
在近藤机制下,研究了单能级量子点与铁磁导线耦合时的热电输运现象。量子点用Anderson模型描述,并考虑了Rashba型自旋轨道相互作用。有限U平均场从属玻色子技术被用来描述输运特性,如热导,热功率,热电效率(品质因数)。量子干涉效应的热电参数的作用进行了分析。
2014-12-09 cond-mat.mes-hall
Stacking-order dependence in thermoelectric transport of biased trilayer graphene
本文数值研究了在强垂直磁场作用下,层间偏压存在下,不同堆叠顺序的三层石墨烯的热电输运和热输运。在有偏压的ABA堆叠的情况下,我们发现热电电导率随温度的变化呈现出不同的渐近行为,类似于单层石墨烯。在高温区,横向热电传导率$α_{xy}$在各LL中心处饱和到一个普适值$2.77 k_B e/h$,而在低温区则表现出线性的温度依赖性.计算的横向热导率$κ_{xy}$表现出两个平台远离带中心。两个平台之间的过渡是连续的,这是伴随着在纵向热导率$κ_{xx}$的一个明显的峰值。在偏置ABC叠层的情况下,发现热电电导率和热导率都具有与偏置双层石墨烯相似的性质,这与带绝缘体的行为一致。结果表明,在狄拉克点附近的带隙的热电电导率的敏感性。我们还验证了Mott关系和广义Wiedemann-Franz定律的有效性。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric transport in torsional strained Weyl semimetals
在最近的一篇论文[R。Soto-Garrido和E. Muñoz,J. Phys. Condens. Matter 30,195302(2018)],我们研究了扭转机械应变和磁场联合作用下的Weyl半金属(WSM)中的电子输运性质,表明这种配置对电流产生了节点极化效应,可用于测量透射实验中的扭转角。在这篇文章中,我们扩展了我们以前的工作,研究扭转应变和外部磁场下的WSM中的热电输运。我们的分析只涉及电子对输运系数的贡献,因此在声子贡献可以忽略的低温下是有效的。给出了散射截面和透射热流的精确解析表达式,并计算了该结构下的热导率和塞贝克系数。我们的研究结果表明,在这些材料中的热电输运系数可以通过适当调整的磁场,扭转应变,和所施加的偏压或热梯度的大小,导致潜在的非常高的品质因数。
2018-12-05 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric power factor of nanocomposite materials from two-dimensional quantum transport simulations
纳米复合材料是下一代热电材料的有希望的候选者,因为它们表现出极低的热导率作为各种材料相的边界上的声子散射的结果。然而,纳米夹杂物不应降低热电功率因数,并且理想地应增加热电功率因数,使得可以实现对ZT品质因数的益处。在这项工作中,我们采用非平衡格林函数(NEGF)量子输运方法来计算嵌入纳米夹杂物的材料的电子和热电系数。对于计算效率,我们考虑二维纳米几何形状,但是,该方法包括几何形状的细节,电子-声子相互作用,量子化,隧道,和弹道扩散性质的运输,所有结合在一个统一的方法。这使得它成为理解纳米材料中电子和热电输运的一种方便和准确的方法,超越了半经典近似,也超越了处理几何复杂性的近似。我们表明,在基体材料内的纳米夹杂物的存在下,提供了机会,只有弱能量过滤,显着低于超晶格相比,因此只有适度的功率因数改善。然而,我们描述了如何优化这种纳米复合材料,以限制热电功率因数的退化,并详细说明了实现上述温和改进的条件。重要的是,我们表明,在某些条件下,功率因数是独立的纳米夹杂物的密度,这意味着具有大的纳米夹杂物的密度,提供非常低的热导率的材料,也可以保留大的功率因数,并导致大的ZT值的优点。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall
Unconventional four-terminal thermoelectric transport due to inelastic transport: cooling by transverse current, transverse thermoelectric effect and Maxwell demon
我们表明,在介观四端热电器件的两个电极(源极和漏极)和两个热浴,非弹性散射过程可以导致非常规的热电输运。源极(或漏极)可以通过在两个热浴之间传递热流来冷却,而在热浴和电极之间没有净热交换。这种效应被称为热流冷却,是一种介观热拖曳效应。此外,存在横向热电效应,其中电流和功率可以通过横向温度偏置(即,两个热浴之间的温度偏差)。这种横向热电效应,起源于非弹性散射过程,可能具有改善的品质因数和功率因数的优点,由于空间分离的电荷和热传输。我们研究的Onsager电流亲和关系,线性响应的传输特性,和横向热电优值的四端热电器件的各种系统参数。此外,我们还研究了在线性和非线性输运状态下横向电流效应的冷却效率和功率。我们还表明,通过利用量子点四端系统中的非弹性输运,一种类型的麦克斯韦恶魔可以实现使用非平衡热浴。
2020-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Spin-dependent thermoelectric transport in HgTe/CdTe quantum wells
我们分析了HgTe/CdTe量子阱中的热诱导自旋和电荷输运的基础上的数值非平衡格林函数技术在线性响应制度。在拓扑非平凡的制度,我们发现一个明确的签名的边缘状态的间隙,由于其有限的重叠从相反的样品边界-无论是在电荷塞贝克和自旋能斯特信号。我们能够充分理解的物理起源的热电传输签名的边缘和散装状态的基础上简单的分析模型。有趣的是,我们得出的自旋能斯特信号是相关的自旋霍尔电导的莫特的关系,这是确切的所有订单之间的温度差的温暖和寒冷的水库。
2012-10-04 cond-mat.mes-hall
Off-resonant polarized light-controlled thermoelectric transport in ultrathin topological insulators
本文研究了在频率为Ω、振幅为A的圆偏振光作用下,双拓扑绝缘体中的热电输运。我们推导了能带结构、轨道磁化强度Morb以及热导率(\k{appa} xy)和能斯特电导率(αxy)的解析表达式。从右到左反转光的偏振导致对称和反对称表面态的导带和价带的交换,以及Morb、αxy和\k{appa} xy的符号变化。改变样品厚度或A/Ω导致Morb和αxy的强烈增强。这些效应可以通过实验获得,为在光下进行选择性的状态交换激发和将热能转化为电能开辟了可能性。
2015-04-21 cond-mat.mes-hall
Coulomb thermoelectric drag in four-terminal mesoscopic quantum transport
我们证明了被绝缘层隔开的两个电路之间的库仑相互作用导致了非常规的热电效应,如热流冷却效应、横向热电效应和麦克斯韦妖效应。第一种是指一个回路中的冷却由另一个回路中的热流引起。中间部分表示一个电路中的电功率通过另一电路中的温度梯度产生。首先对两个回路中各有一个量子点的情况进行了演示,然后对两个回路中各有两个量子点的情况进行了详细说明。在后一种情况下,两个回路之间的热交换可以消失。最后,我们还证明了在四端量子点热电系统中可以实现Maxwell 'sDemon效应,即量子系统从高温热浴中吸收热量,并将相同的热量释放到低温热浴中,两个热浴之间没有任何能量交换。我们的研究揭示了库仑相互作用在非局域四端热电输运中的作用。
2021-03-06 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric transport through a finite-$U$ quantum dot side-coupled to Majorana bound state
本文研究了单能级量子点与两个金属引线耦合和一侧耦合到马约拉纳束缚态的热电输运。考虑了量子点中的库仑相互作用。为了只研究MBS对热电输运的影响,我们将重点放在相对高温区($T\gg T_K$),在那里近藤效应不会出现。无论MBS之间的耦合是否为零,作为栅极电压(即QD电平)的函数的电导和热导以及热电势都是完全不同的。当MBS之间的耦合是有限的,所有的热电特性类似于没有MBS的传输。然而,对于零MBS的耦合,电导和热导峰值降低了3/4。特别地,在没有MBS的QD的情况下,热电势的符号改变3次,然而,在QD强侧耦合到理想和隔离MBS的情况下,热电势的符号改变9或5次。该算法可用于MBS签名的检测。当纳米线足够长且纯净且没有任何缺陷时,它具有实际的可能性。
2019-03-29 cond-mat.mes-hall
How to measure the entropy of a mesoscopic system via thermoelectric transport
熵是一个基本的热力学量,表示系统中可达到的自由度。虽然有人认为介观系统的熵可以产生关于奇异态出现的重要信息,但在如此小的电子数系统中测量它是一项艰巨的任务。在这里,我们提出了一种方法来提取的库仑阻塞介观系统的输运测量的熵。我们证明了解析和数值模拟的方法,这样一个介观系统的任意频谱和退化的适用性。然后,我们将我们的程序应用于测量单个量子点的热电响应,并演示了它如何可以用来推导出库仑阻塞谷的熵变,解决了一个长期存在的难题,实验观察到的有限热电响应在表观粒子-空穴对称点。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall