Thermal rectification in mass-asymmetric one-dimensional anharmonic oscillator lattices with and without a ballistic spacer
本文系统分析一维分段质量梯度系统中结构参数对热整流和负微分热阻的影响，发现小系统尺寸下无弹道间隔层时器件性能显著增强。
2023-10-11 cond-mat.stat-mech
Increasing thermal rectification: Effects of long range interactions
本文研究了粒子间相互作用范围对热流的影响。我们表明，通过增加相互作用的范围，我们可以放大的热导率，甚至改变制度的热传输。更重要的是，考虑到声子学的一个关键问题，即寻找一个合适的热二极管，我们调查了一些梯度系统中的范围效应，其中热整流是一个普遍存在的现象。在这样的分级模型中，我们表明，长程相互作用可能会显着增加整流功率，并可能避免其衰减与系统的大小，从而解决相关问题的整流器通常的建议。我们的研究结果表明，梯度材料是真正的候选人的实际制造的热二极管。
2013-09-18 cond-mat.stat-mech
Energy Rectification in Quantum Graded Spin Chains: Analysis of the XXZ Model
在这项工作中，专注于量子，低维，梯度材料中的能量输运性质，我们解决了XXZ开链的能量（和自旋）电流的调查与梯度内部结构和驱动的平衡施加在两端的磁化泵。我们研究了几种类型的梯度结构，在不同的情况下，以显示一个无处不在的发生能量整流，即使是在一个均匀的磁场下的系统。由于技术上的困难，我们进行了计算的小链，但我们提出的参数，表明一些结果的扩展到更大的系统。回顾经典梯度材料中能量整流的普遍存在，这是由非谐振子链描述的，还回顾这些XXZ模型的非谐振性，其中涉及四次项，用费米子产生和湮灭算符更透明地表示，我们可以说，我们的结果将经典梯度材料中普遍存在的能量整流现象推广到了量子系统中。
2016-10-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Ingredients for an efficient thermal diode
我们提供了令人信服的经验证据，长程相互作用强烈增强整流效应发生在质量梯度系统。更重要的是，整流并不随着系统规模的增加而减少。大整流也获得了相同的质量的情况下，并与分级现场电位。这些结果允许克服整流机制的电流限制，并为实际实现高效热敏二极管开辟了道路。
2015-08-25 cond-mat.stat-mech
Thermal rectification in the one-dimensional nonlinearly graded rotor lattice robust in the thermodynamical limit
最近的研究表明，在梯度体系中，热整流（TR）效应可以保持在热力学极限。本文以一维转子网格为例，研究了梯度结构对TR效率的影响。特别是，我们考虑的情况下，相互作用被分配与非线性多项式函数。研究发现，TR在材料极限下是鲁棒的，同时它的效率可能在很大程度上取决于梯度结构的细节。这一发现表明，它是可能的，以提高TR效应，考虑到非线性梯度结构，即使在大系统。
2021-11-23 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Energy current manipulation and reversal of rectification in graded XXZ spin chains
本工作致力于研究多体量子系统中的非平凡输运性质。准确地说，我们研究运输的自旋1/2海森堡XXZ链的稳定状态下，由两个磁浴与固定的，不同的磁化驱动的平衡。我们采用模型的分级版本，即，不对称链，其中某些结构在空间中逐渐变化。我们调查我们如何可以操纵和控制这样的链的能量和自旋电流通过调整外部和/或内部参数。特别是，我们描述了发生的能量电流整流和其逆转由于外部磁场的应用。我们表明，经过仔细选择的内部参数的系统，通过打开一个外部磁场，我们可以发现自旋和能量流在不同的方向上传播。更有趣的是，我们可能会发现能量和自旋流的整流发生在相反方向的情况，即，如果能量流在从左侧流向右侧时较大，则自旋流在从右侧流向左侧时较大。当我们增加系统的不对称性时，我们仍然描述能量流方向反转的情况。我们强调，我们的工作旨在发展理论知识以及刺激未来的实验应用。
2020-03-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Environment dependent vibrational heat transport in molecular Junctions : Rectification, quantum effects, vibrational mismatch
本文利用量子自洽储库模型研究分子结振动热输运，揭示欧姆、亚欧姆和超欧姆热环境及振动失配对热整流和热流的影响。
2021-06-16 cond-mat.stat-mech
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
Thermal rectification in oscillator lattices with a ballistic spacer and next nearest-neighbor interactions
在这项工作中，我们研究了不对称的热流，即，热整流，一个一维的，质量梯度系统组成的耦合谐振子晶格（弹道间隔）和两个扩散铅连接到前者的边界与最近邻和次最近邻（NNN）的相互作用。后者增强了系统的整流性能，特别是其对系统大小的独立性。该系统对于控制NNN相互作用的耦合强度的参数的非常精确的值呈现最大整流效率，该参数取决于设备操作的温度范围。这个最大值的起源是不对称的局部热流响应对应的NNN贡献在两侧的较轻的质量负载的扩散铅量化的光谱特性。当系统参数发生变化时，在存在NNN相互作用的情况下，器件的性能总是得到增强。
2021-03-02 cond-mat.stat-mech
An efficient thermal diode with ballistic spacer
热整流不仅在基础物理学中具有重要意义，而且在热操纵和热管理中具有潜在的应用价值。然而，热整流效应通常随系统尺寸迅速衰减。在这里，我们表明，一个质量分级的系统，与两个扩散的铅分开的弹道间隔，可以表现出很大的热整流效应，与整流因子的系统大小无关。的基本机制解释的有效尺寸无关的热梯度和声子带的匹配/失配。我们还显示了鲁棒性的热二极管模型的参数变化后。我们的发现为设计实际高效的热二极管提供了一种很有前途的方法。
2017-12-09 cond-mat.stat-mech
Quantum thermal transport through anharmonic systems: A self-consistent approach
我们提出了一种研究非简谐系统中量子热输运的可行而有效的方法。主要思想是利用自洽声子理论得到非简谐系统的{ \it有效}简谐哈密顿量。利用有效的谐波哈密顿量，我们研究了非平衡格林函数方法的框架内的热输运著名的Caroli公式。我们证实了我们的量子自洽的方法，使用量子主方程，可以处理非谐性准确，但仅限于弱系统浴耦合制度。最后，为了证明它的强度，我们应用量子自洽方法研究了弱耦合两段非谐系统中的热整流。
2016-07-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermal rectification in the thermodynamic limit
我们发现，越来越强的热整流效应发生在热力学极限在一个一维的，梯度转子晶格与最近邻的相互作用。其基本机制是从正常的过渡到异常的热传导行为在相应的均匀晶格中观察到的温度降低。与此相反，除了通过调用远程相互作用，这一发现提供了一个独特的情况下，使热整流效果鲁棒。
2020-02-09 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Nonlinear quantum heat transfer in hybrid structures: Sufficient conditions for thermal rectification
本文给出了双端混合量子系统中热流的统一描述。使用简单的模型，我们分析研究各种水库之间的热传递的非线性方面：金属，固体，和旋转浴，介导的中央（子系统）模式的激发/弛豫。我们展示了丰富的非线性电流-温度特性，起源于分子的非谐性，或水库（复杂）的能谱。特别是，我们建立了热整流在两端结的充分条件。我们确定两类整流器。在A型整流器中，储存器的状态密度是不同的。在B型整流器中，浴槽是相同的，但是包括其统计数据不同于子系统的统计数据的粒子，它们不对称地耦合到子系统。因此，非线性热流，特别是热整流，是普遍存在的效应，可以在各种系统中观察到，声子，电子和光子。
2009-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Rectification of heat currents across nonlinear quantum chains: A versatile approach beyond weak thermal contact
在量子热力学的新兴领域内，热传递和热整流的问题是理解和设计纳米尺度的热机或制冷机的基本成分。在这里，一个一致的和通用的方法与连续的自由度操作的介观器件开发有效的从低到强的系统水库耦合和整个温度范围内。它允许覆盖弱到中等的非线性，并适用于各种情况，包括存在的障碍和外部时间依赖领域。作为一个特殊的应用程序的相干一维链的非谐振子终止的热库进行了分析，特别侧重于整流。该方法的效率打开了一扇门，也相当长的链和延伸到更高的尺寸和几何形状。
2018-10-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Asymmetric Heat Transport in Ion Crystals
我们用数值模拟证明了热整流线性链的离子在陷阱晶格与梯度捕获频率，在接触的热浴实施光学糖蜜。为了计算局部温度和热流，我们通过求解代数方程组来找到定态。这种方法比通常的方法要快得多，通常的方法是集成系统的动力学方程和平均噪声实现。
2019-05-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
On the definitions and simulations of vibrational heat transport in nanojunctions
通过纳米系统的热传输是化学、材料科学、电子和机械工程中众多过程的核心，经典分子动力学是关键的模拟工具。在这里，我们专注于热结与分子桥接两个固体，保持在不同的温度。该系统中的经典稳态热流可以以不同的方式模拟，无论是在与固体的界面处，这是由恒温器表示，或在导电分子内的原子之间。我们发现，虽然后者，分子内的定义可行地收敛到正确的极限，分子恒温接口的定义是更具挑战性的收敛到正确的结果。通过模拟谐波和非谐波一维链中的热传输，说明非物理效应，如谐波结中的热整流，证明了界面定义的问题。
2020-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
