一、稀磁合金的s-d混合效应对热导率的影响(论文文献综述)
吴帆[1](2020)在《镧系磷族材料的关联效应、磁性和拓扑性质研究》文中指出在强关联电子体系中,可以通过压力、磁场或者元素替换等手段调节电子相互作用的强度,从而诱导量子相变。另一方面,体系的能带结构能够通过自旋轨道耦合强度的改变发生拓扑性质的变化。尽管当前对能带拓扑性质的研究主要集中于可被单电子图像所描述的系统,但具有强电子关联效应的拓扑材料因其独特的性质,对量子计算等新技术领域的发展有重要意义,成为了拓扑材料领域新的热点。为了寻找理想的关联拓扑候选材料,我们研究了一系列镧系磷族化合物。这类材料属于高轨道角动量关联电子体系,因而具有丰富的基态和良好的自旋轨道耦合及电子关联强度可调控性。通过多种调控手段,并结合各类物性的测量,我们系统地表征了这些化合物中的磁性相变,能带拓扑性质以及相关的物理行为,研究了电子关联效应与自旋轨道耦合强度对能带拓扑性质及相关物性的影响。Ce2Sb/Bi为四方晶系的反铁磁重费米子材料,能带计算结果表明该类材料是潜在的关联拓扑材料。之前由于缺乏高质量的单晶样品,其各向异性研究以及磁场下的相图仍空缺。我们通过助熔剂方法合成了高质量单晶样品,从而确定了两个样品完整的温度-磁场相图表明,并表明两个材料在低温都存在磁场诱导的三临界点。同时我们通过Ehrenfest关系预测Ce2Sb中的三临界点在高压下可被抑制到零温,从而实现量子三临界点。这个工作有助于理解自旋涨落理论并为探究非常规量子临界点提供指导。XSb/Bi(X=Ce,Pr,Sm)具有中心对称的面心立方结构以及丰富的磁性基态。输运性质的测量表明这些材料都具两能带结构和电子空穴补偿效应导致的巨磁阻效应。通过量子振荡相位分析,理论计算及角分辨光电子能谱等多种手段相结合,我们系统地探究了体系的拓扑性质,并发现通过对体系组成元素的替换可以实现自旋轨道耦合强度以及4f电子数目调控的两种拓扑相变。另外,我们还系统地研究了 PrSb和PrBi样品中能带结构对外加强磁场的响应,并观测到了 SmSb样品中常规Lifshitz-Kosevich理论无法解释的新奇量子震荡。XPtBi(X=Ce,Sm)具有晶格空间反演对称性破缺的立方结构。这种特殊的晶格对称性迫使Kramer点上电子与空穴能带简并,且在非Kramer点的高对称点上打开空穴能带的简并度,从而在费米面附近形成三重简并点。当引入外加磁场破坏体系的时间反演对称性时,三重简并点可以被撕裂为一对Weyl点,从而可以导致独特的手性异常效应。这使得我们可以在转角磁阻测量实验中观测到手性电流导致的径向负磁阻效应。这些工作为探究关联拓扑材料中的特殊热电、光学响应提供了理想的实验平台。
赵丹[2](2019)在《近藤绝缘体与铁基超导体的核磁共振研究》文中研究指明本论文的内容主要包括两个方向:一、近藤绝缘体SmB6的奇异物性研究,主要用核磁共振,输运和比热的手段研究近藤绝缘体SmB6以及其掺杂效应;二、铁基超导体的强关联物性研究,主要利用核磁共振的手段研究重空穴掺杂的铁基超导体CsFe2As2和YFe2Ge2中的强关联物理以及低温的自旋涨落。按照以上的顺序,本论文分章节详细介绍了相关的研究结果,其中包括:通过详细的核磁共振实验研究SmB6中的能隙间电子态,并得出核磁共振上测量到的能隙间电子态与样品中的缺陷或是无序密切相关,另外,还在实验上发现巡游电子与局域电子的耦合在很高的温度就已经发生,远大于杂化能隙打开的温度;通过核磁共振、电阻率、磁化率和比热的测量,研究了掺杂近藤绝缘体Sm1-xYbxB6(0 ≤x ≤1)中的电子态不均匀性;通过位置选择的核磁共振测量,证明了在重空穴掺杂的铁基超导体CsFe2As2中单一自旋流体模型的失效;在YFe2Ge2中通过89Y的核磁共振测量,我们发现了由洪特耦合诱导的电子态渡越,并揭示了其与体系存在巡游磁性量子临界点之间的关系。本论文分为以下六章:1.绪论本章主要介绍近藤绝缘体SmB6的基本物理性质。包括近藤物理,拓扑近藤绝缘体的概念,以及目前在SmB6中的理论和实验进展。此外,我们还简介了铁基超导体,并着重介绍了铁基超导体中轨道选择的强关联物理。2.核磁共振基本原理本章内容主要简介了核磁共振的基本原理,以及凝聚态物理中常用的固体核磁共振方法。3.近藤绝缘体SmB6中由缺陷诱导的自旋-晶格弛豫率我们在高质量的SmB6单晶样品中测量了11B的自旋-晶格弛豫率和奈特位移,并结合比热和磁化率的测量。我们发现核磁共振测量得到能隙间电子态与样品中的缺陷和无序程度密切相关,缺陷或者无序诱导了能隙间电子态。由于SmB6中电子的强关联效应,里面的无序或是缺陷表现出独特的自旋动力学行为,这不同于普通能带绝缘体中的情形。此外,我们通过分析SmB6中随温度变化的电阻率,霍尔系数和Sm离子的价态,发现了局域电子与巡游电子的耦合在很高的温度TK~150K就已经发生,远大于杂化能隙打开的温度T*~40K,这说明近藤杂化发生在很大范围的温度区间,在TK之下,局域自旋就已经逐渐与巡游电子发生杂化,直到在T*附近打开近藤能隙。4.掺杂近藤绝缘体Sm1-xYbxB6中的电子态不均匀性电子态的不均匀在强电子关联的材料中广泛的存在。我们系统研究了掺杂近藤绝缘体Sm1-xYbxB6(0≤x ≤1)中的电子态不均性。通过分析单晶Sm1-xYbxB6(0 ≤x≤1)的电阻率、磁化率、比热和核磁共振的数据,我们发现随着掺杂量x从0增加到1,Sm1-xYbxB6逐渐从近藤绝缘体态过渡到电子态不均匀的重费米子态,最终进入到弱关联的金属态。有意思的是,在中等掺杂的区间,我们观测到了一个电子态极不均匀的重费米子金属态。Sm1xYbxB6为研究重费米子材料中电子态的不均匀性提供了一个新的研究平台。5.重空穴掺杂的铁基超导体CsFe2As2中单一自旋流体模型的失效本章中我们用位置选择的核磁共振手段,分别测量75As和133Cs原子核的自旋-晶格弛豫率和奈特位移,我们发现在重空穴掺杂的铁基超导体CsFe2As2中,单一自旋流体模型在电子态渡越温度T*之上并不适用。在T*之上,75As和133Cs的奈特位移和自旋-晶格弛豫率具有不同的温度依赖行为,这表明系统存在着多种自旋自由度。这种情况归因于3d轨道同时存在着局域和巡游两种自由度,与轨道选择的莫特物理相符合。在T*之下,两个位置的奈特位移和自旋-晶格弛豫率又恢复到相同的温度依赖行为,表明系统进入到到单一自旋流体态,3d轨道的局域电子与巡游电子之间的耦合在这个过程中扮演了重要的作用。6.在YFe2Ge2中由洪特耦合诱导的电子态渡越以及巡游磁性量子临界在YFe2Ge2单晶样品中,通过89Y的核磁共振研究,我们发现了一个普适的由洪特耦合导致的电子态渡越行为,并且在渡越特征温度T*~75±15K之下,电子态的渡越会使得系统逼近于巡游的磁性量子临界点。在电子态渡越的过程中,奈特位移和体态的磁化率都表现出随温度非单调变化的行为,并且通过仔细分析K-χ关系,我们发现了所谓的奈特位移反常行为。类似的电子态渡越行为也在重空穴掺杂的铁基超导体AFe2As2(A=K,Rb,Cs)中被发现,并且认为这种行为是由洪特耦合导致的轨道选择的关联效应所引起。在T*之下,自旋-晶格弛豫率除以温度1/T1T表现出与奈特位移相一致的下降行为,这表明1/T1T的贡献主要来自于准粒子的贡献而非自旋涨落的贡献。这似乎与理论预言YFe2Ge2靠近磁性量子临界点相矛盾。然而,考虑到超精细耦合场上具有q依赖的抵消效应,A型的反铁磁自旋涨落恰好在89Y位置上被抵消,这也与最近的非弹性中子散射的结果相吻合。因此,我们的结果表明通过由洪特耦合导致的电子态渡越,YFe2Ge2的磁基态靠近于巡游的量子临界点,并且系统伴随着A型反铁磁涨落。此外,我们也讨论了在YFe2Ge2中由自旋涨落导致的超导配对,这也将有利于理解在AFe2As2中的超导配对机制。
张文[3](2019)在《重费米子URu2-xFexSi2电子结构和UAu1-xSb2磁性研究》文中研究表明铀基重费米子材料由于5f电子和传导电子的微妙相互作用使体系表现出多种多样的物理性质,如量子临界现象,非费米液体行为,可调的磁有序,非常规超导和隐藏序等。这些纷繁复杂的物理现象引起了大量国内外专家学者的研究兴趣,成为凝聚态物理研究的热点之一。如何理解铀基重费米子材料的这些新奇物理现象不仅需要理论的支撑,同时需要大量的实验研究。但是由于金属铀及其化合物具有放射性和化学毒性,故而大量的研究都集中在理论方面,国内相关实验研究很少。因此,本论文选择了铀基重费米子中典型的三种材料:具有隐藏序的重费米子超导URu2Si2、可调磁有序的重费米子UAu1-xSb2和铁磁超导UGe2,对铀基重费米子材料中隐藏序现象和复杂磁性等做了细致的研究。本论文主要研究内容及结论如下:1、采用提拉法生长高质量URu2Si2单晶和系列浓度URu2-xFexSi2单晶,研究了 Fe掺杂对其晶体结构和物性的影响。采用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了URu2Si2不同截止面能带结构,并结合DFT+DMFT理论计算和扫描隧道显微镜(STM)实验共同确定不同能带结构分别对应于U截止面和Si截止面。在此基础上,我们还研究了 Si截止面X点附近电子结构随温度的演变,且在相干温度55 K附近并没有发现电子结构的突变。2、结合ARPES和STM实验研究了 URu2Si2中隐藏序和大磁矩反铁磁相电子结构,研究发现M-shaped能带、HO gap和杂化能隙同时存在于隐藏序相和大磁矩反铁磁相中,且于顺磁相中消失,研究表明M-shaped能带、HO gap和杂化能隙和隐藏序序参量没有直接关系,它们只是其相变的伴随特征,同时研究表明隐藏序相和大磁矩反铁磁相间存在十分紧密的联系。在此基础上我们提出隐藏序相可能存在和大磁矩反铁磁相类似的c方向对称性破缺,为未来寻找隐藏序相变序参量提供了新的思路。3、采用助熔剂法生长了系列非化学计量比的UAu1-xSb2单晶,对其物性进行了系统的研究。研究发现该体系随温度降低存在三个磁性相变:较高温的反铁磁相变AFM1(59~95 K),中间温度的另一个反铁磁相变AFM2(34~47 K)以及最低温的铁磁相变FM(低于15K)。外加磁场可诱导两个变磁相变:AFM1到AFM2以及AFM2到FM。AFM2相的磁化强度为饱和磁化强度的三分之一表明AFM2相局域自旋可能按up-up-down的方式周期性排列。UAu1-xSb2体系中Au的含量可有效调制体系的磁性,Au含量增加可有效压制其反铁磁性,降低反铁磁相变温度,而提高低温铁磁相变温度。Au含量对体系磁性的调控规律表明在x为0.25~1间时可能出现量子临界现象。4、采用提拉法生长了高质量的UGe2单晶,并利用传统的磁测量手段研究了 UGe2中巡游准粒子和局域5f磁矩间的耦合作用。通过热剩磁(TRM)曲线和转角场冷磁化强度曲线探测到了在局域5f磁矩形成的铁磁态中存在约-0.03μΒ的巡游准粒子的磁矩,同时研究表明巡游准粒子磁矩和局域5f磁矩间存在反铁磁耦合作用。此外,交流磁化率的研究表明巡游准粒子形成了短程关联的团簇自旋玻璃态。
鲜聪[4](2018)在《磁性三角晶格材料的输运性质和临界行为研究》文中研究表明在凝聚态物理中,由于多种相互作用的相互竞争,磁性阻挫材料表现出新颖的物理现象和性质,如自旋液体、自旋冰、拓扑霍尔效应、大的电子-电子相互作用和量子临界现象等。正是由于这些新颖的物理性质,使得磁性阻挫材料受到人们的广泛关注。本论文主要研究具有三角晶格的磁性阻挫材料,包括过渡金属间化合物α-Co5Ge3、CoSb和Ni1.8Ge,以及EuCd2Sb2的磁性和电输运性质。根据上面内容,本论文分为以下六个部分:第一章,我们首先介绍阻挫的概念,以及磁性阻挫材料中发现的一些新颖的物理现象及其机理。然后,介绍在磁性阻挫材料中的电输运性质和磁性质,如反常霍尔效应、拓扑霍尔效应和短程磁有序。最后,介绍重费米子材料的发现以及在该类材料中所表现出的一些新颖的物理性质。第二章,我们主要介绍与本论文内容相关的实验方法及原理,包括样品的制备、结构和成分的表征以及物性的测量(磁性、电输运和热输运的测量)及其基本原理。第三章,我们介绍三角晶格材料α-Co5Ge3的磁性和反常霍尔效应的研究。α-Co5Ge3单晶的磁性测量表明其是一种铁磁的材料,铁磁转变温度在aa方向和bc方向分别为45和50 K。磁阻测量显示α-Co5Ge3具有负的磁阻,并且在铁磁转变温度附近具有最大的磁阻值。反常霍尔效应的研究表明,在温度为30~50 K时,内禀机制起主要作用。而在温度为2~25 K时,反常霍尔电阻率与纵向电阻率呈现系数为6.4的指数关系(pxyA∝ρxx6.4),这不能被传统的反常霍尔效应的理论所解释,需要进一步的理论和实验研究。第四章,我们通过气相输运法合成高质量的CoSb单晶,并对其磁和电输运性质进行了研究。磁性测量结果表明标准化学配比的CoSb是一种非磁的金属。而通常样品所表现出的顺磁性是由间隙Co导致的。对电输运测量的结果进行分析,我们发现间隙Co原子并没有对电输运性质产生大的影响。同时,在CoSb中我们还观察到非常低的磁阻,这使得该材料具有应用于在强磁场下使用的电子器件中的潜力。第五章,我们合成了 Ni1.8Ge单晶,并对其磁和电输运性质进行了研究。实验结果显示Ni1.8Ge是具有明显磁各向异性的金属,并且具有亚铁磁的相互作用。低温下的电阻-温度依赖关系和磁阻揭示了在Ni1.8Ge中电子-磁子散射在电输运中起到了不可忽视的作用。由于未观察到长程的磁有序,这可能是由短程磁有序引起的。我们的研究表明,在Ni1.8Ge中几何阻挫抑制了长程磁有序的形成,并且短程磁有序对电输运产生了重要的影响。第六章,我们研究了 EuCd2Sb2的磁和电输运的性质。磁性测量表明EuCd2Sb2在7.3 K存在反铁磁转变并且在Eu原子上的自旋具有非共面或非共线的反铁磁排布结构。电输运测量表明在低温下EuCd2Sb2存在一个类似于Kondo效应的电阻-温度依赖关系。各向异性且复杂的磁阻表明EuCd2Sb2具有复杂的磁结构。在霍尔测量中EuCd2Sb2表现出拓扑霍尔效应的行为,这也表明Eu原子上的自旋具有非共面或非共线的排布结构。比热的研究发现在0 Tesla和2Tesla下,电子有效质量分别是310mJ/mol·K2和522 mJ/mol·K2,这表明EuCd2Sb2是重费米子材料中的一员。通过Kadowaki-Woods(KW)关系(rKW=A/γ2),可以计算出rKW的值为51.3μΩcm K2 mol2/J2,比其他经典的重费米子材料大一个数量级,也比其他Eu基重费米子材料大100倍。对于这么大的rKW值的来源,我们认为有两种可能的解释:一种是由于几何磁阻挫造成的;另一种是由于量子临界行为引起的。
徐卫平[5](2017)在《量子点系统中的热电输运研究》文中研究说明热电材料是一种能将热能和电能进行相互转换的功能材料。热电材料可以用于制冷、发电或热能传感器等设备,在军事、航天、生物、医药、工业等各领域有广泛应用。在传统的体材料中,由于受Wiedemann-Franz定律和Mott关系的制约,热电材料的应用受到限制。近年来,低维系统的高效热电转换效率引起了人们的广泛关注。如何提高热电材料器件性能?如何产生自旋极化并影响热电输运性质?这些问题逐渐成为研究的热点问题。本论文利用非平衡格林函数方法研究了量子点体系的热电输运特性。重点讨论了Rashba自旋轨道耦合效应、电子-电子相互作用、电子-光子相互作用,自旋翻转等作用对热电输运过程的影响。其主要研究内容如下:(1)研究了耦合到正常电极和超导电极间的三量子点体系在线性响应区的热电输运特性。讨论了超导能隙、量子点间的耦合和库伦作用对热电输运特性的影响。研究表明:低温下,在超导能隙外区域,超导电极能够抑制热导率从而使热电势得到提高。当量子点的能级和点间耦合强度给定时,金属-量子点-超导系统可以获得比金属-量子点-金属结系统更大的热电品质因子。此外,系统中的量子干涉、库仑阻塞、Andreev反射以及双极化效应为获得高热电效率提供了更多的可能。量子点间耦合不仅导致量子干涉,而且使类分子能级变宽并减小能隙位置附近的热导率,从而大大提高了热电势。库仑相互作用还可以有效地减小热电势峰所对应的热导率,于是,当干涉效应和库仑相互作用同时存在时,系统的品质因子大大提高。(2)研究了外加微波场作用下铁磁-量子点-超导结构的热电输运特性。由于考虑了自旋翻转,量子点的有效能级发生劈裂,而微波场的存在导致了光子辅助的多通道量子输运。研究结果表明,当量子点能级位于超导能隙外时,通过增强量子点内自旋翻转强度可以提高系统品质因子。适当地优化配置量子点内自旋翻转强度、微波场的强度和频率,可以得到高的热电势和品质因子。这些结果提供了利用外加微波场调控系统热电转换的新途径。(3)研究了有自旋-轨道相互作用的平行三量子点体系两个金属电极之间的热电输运特性。自旋轨道耦合引起自旋相关的相位,与磁场共同作用可以导致自旋相关的热电效应。通过调节磁通相位和自旋-轨道耦合相位,自旋热电品质因子可以很大,甚至可以超过电荷热电品质因子。磁通相位和自旋-轨道耦合相位可以同时影响热电势,在特定的相位区间,自旋相关的热电势呈双峰结构,而热电势和热自旋势呈现四峰结构。通过调制磁通相位和自旋-轨道耦合相位,可以使热电势为零而热自旋势非零,这一结果为理解和设计热自旋池——一种能够将热转化为自旋偏压并产生纯自旋流的装置提供了理论依据。
许丽[6](2017)在《量子点系统热电特性的理论研究》文中研究表明随着自旋器件的小型化,杂化结构中自旋极化输运和热电输运展现出许多新颖的物理现象和潜在的应用价值,如自旋分离、自旋旋转、读取技术、存储单元、以及废热的利用等等。多量子点系统的量子相干输运特性为实验上设计和制备新型量子器件提供了新的领域,受到人们的广泛关注。本文基于非平衡格林函数方法研究了三种量子点输运系统自旋极化输运和热电输运的特性。主要结果如下:(1)研究了铁磁电极-双量子点-超导电极模型的热电输运特性。在有限的超导能隙范围内,随着超导能隙的增加,热电势增加,而热导率降低,导致相应的热品质因子增加。对于给定超导能隙的前提下,随着点间耦合强度的增加,能隙间热电势的平台逐渐消失,而出现了非零值。由于量子点和电极间耦合而引起的点能级展宽关于费米面不对称,导致在能隙间的Andreev反射也可以产生热电势。通过优化系统参数可以得到较大的热电势和热品质因子。例如当点间耦合系数在1附近时,热电品质因子可以达到30左右。(2)研究了铁磁-量子点-金属体系中单自旋态的热电效应。在低温区,侧向量子点与中间量子点的耦合使电导和热导率呈现出Dicke-like效应,通过调节双量子点间能级失谐,可以使超辐射模越来越宽,而亚辐射模越来越窄。当双量子点间能级失谐很大时,亚辐射通道附近的电子态密度会呈现出类似δ函数的变化趋势。通过调节点间耦合系数,电导谱在侧向量子点的能级处出现两个反共振点,在此处Wiedeman n-Franz定律被强烈的违背,可以得到最佳的热电系数。随着能级失谐的增加可以使亚辐射模和侧向量子点能级的间距越来越小,所以在亚辐射模附近的热电势和热品质因子也可以得到有效改善。通过夹角θ、能级失谐和点间耦合系数的共同优化,可以使热品质因子得到极大地增减。(3)研究了铁磁-量子点-金属体系中的非平衡自旋极化输运。由于电极间偏压和温度梯度的存在导致局域电荷的累积,使量子点能级获得重组。基于电子的共隧穿效应,在一定条件下自旋向上的通道和自旋向下的通道分开。微分热电导的正负值表征了类电子和类空穴输运的物理机制,同时也证实了在费米面附近温度对自旋极化输运的影响较强烈。当偏压引起的量子点重组能级ε↓和ε↑分别位于费米面下方和上方,并且ε↓=-ε↑时,不管温度如何改变,参与自旋极化输运的热激发载流子形成的电流相互抵消,热电流始终为零。此外通过调节偏压和温度的值,也可以得到纯自旋流。量子点系统具有实验上易制备、参数易控制、数据易测量等优势,本文的研究结果为量子点系统在电子器件、自旋器件以及热电器件等方面的设计提供理论帮助。
张宇晟,李敬东,刘梦宇,杨斌,陈焕新,王惠龄[7](2015)在《铜铁稀磁合金中铁磁杂质之间相互作用对低温热电势的影响》文中研究说明本文提出在铜铁稀磁合金中高浓度铁磁杂质之间的相互作用对低温热电势的影响巨大,基于耦合杂质理论,得出了高浓度铜铁稀磁合金的热电势在4—100 K的温度范围内随温度变化的理论曲线.理论曲线与铁杂质浓度含量为0.1%(at)Fe,0.13%(at)Fe和0.15%(at)Fe原子百分比的铜铁合金热电势实验值符合,为推动低温铜铁稀磁热电偶的应用提供了理论分析基础.
张宇晟[8](2015)在《稀磁铜铁低温热电偶的热电特性分析及其实验装置》文中研究说明随着科学技术的飞速发展,热电偶作为科学研究和工业应用中最广泛使用的测温方式,稀磁铜铁热电偶是其在低温温区的重要组成部分。本文来源于国家自然科学基金应用基础研究项目课题(批准号:51276070):稀磁铜铁合金低温热电动势应用基础研究。本文主要研究了稀磁铜铁合金低温热电特性。为了能够解释稀磁合金低温热电势极大现象,本文分析了稀磁铜铁合金内部的局域磁矩的形成,建立了系统的哈密顿量,其中哈密顿量包括低温下稀磁铜铁合金内声子的曳引效应和传导电子和声子的相互作用效应。用格林函数分析方法求解该哈密顿量,分析了不考虑磁性杂质之间相互作用和考虑磁性杂质之间相互作用两种情况下的稀磁合金的低温热电势。根据以上的理论分析,推导了铜铁稀磁合金在4K100K温度范围内低温热电势理论公式。为了验证所推导的公式,本文还设计制造了稀磁铜铁热电偶低温分度实验台。实验台分为两个系统:低温恒温器部分和数据采集部分。低温恒温器部分使用G-M制冷机作为冷源,直接冷却样品架上样品。本文对其进行了热负荷分析,并设计制造了G-M制冷机低温恒温器。数据采集部分使用铑铁电阻和铂电阻为标准温度计。热电偶的参考端为水的三相点(273.25K)。基于以上,设计制造了一套用于铜铁热电偶低温分度实验的实验台,为理论分析提供实验数据支持。
王强[9](2013)在《量子点系统中的热输运研究》文中研究说明近年来,随着微加工技术和纳米技术的快速发展,理解纳米尺度结构中热是如何被运载、分布、储存以及转换等问题成为人们越来越关注和重视的研究课题。探索了解纳米尺度结构中的发热规律与研究如何降低和利用纳米器件的发热量对于深刻理解电子输运信息、缓解世界能源危机有着非常重要的意义。最近,由于人们在纳米结构材料中得到了较高的热电品质因子,因此合理利用纳米系统的热电效应将成为回收利用废热非常有效的办法。本文将这些问题具体到量子点系统中,一方面通过构建不同的量子点结构来寻求更高的热电品质因子,另一方面对与超导电极和金属电极相连的量子点中的发热特性做了深入的研究。论文首先介绍了量子点及其输运特性、局域发热效应和热电效应及其研究现状,接着详细介绍了量子输运的非平衡格林函数方法,给出了电流、热流和发热量的普遍表达形式。基于这些表达式,本文主要研究内容如下:首先,我们研究了串联耦合双量子点中自旋相关的热电输运特性。耦合双量子点与两端铁磁电极相连,而且在耦合双量子点间的势垒中外加一个稳定的磁场,因此量子点与电极之间以及量子点之间的隧穿耦合都是自旋相关的。我们发现当两端铁磁电极处于平行磁化结构时,如果自旋向下电子对应的有效点间耦合以及点与电极耦合比较小,自旋向下共振能级附近的热电转换效率就会很大地增强。当存在外加磁场的时候,铁磁电极上的自旋累积将抑制热电转换效率。在合适的温度条件下点内库仑相互作用也会很大地提高热电转换和热自旋转换效率。而且我们得到一个纯自旋热电势。其次,我们研究了由一个中间量子点与两个侧向量子点耦合组成的三量子点结构中的热电输运特性,主要讨论了线性响应区域Dicke效应对热电输运的影响。我们发现在低温情形下,电导和热导率都呈现出了电子版本的Dicke效应。当能级间距比较小(或者是特别大)和点间隧穿耦合比较大的时候,在亚辐射态附近,由于局域态密度函数类似于δ函数,所以热电势得到了很大的增强,而且电导和热导率强烈地违背Wiedemann-Franz定律,因此热电转换效率得到了很大的提高。当温度升高时,调节点间隧穿耦合到较大的值时同样可以得到一个非常高的热电转换效率。另外我们也讨论了点间耦合的不对称参数和点内库仑作用对热电输运的影响。最后,我们考虑了一个耦合到左端正常金属电极和右端超导电极的量子点系统,并研究了这一系统的局域发热特性。在点与电极弱耦合情形下,我们发现发热量并不正比于电流,而且可以通过调节门电压、偏压和温度来控制。我们讨论了装置的最佳工作状态所对应的参数区域。在高温情形下,我们发现吸收一个声子的声子辅助的Andreev隧穿(或者是声子辅助的直接隧穿)可以导致发热量成为负数。负的发热量表明当电流流过量子点时热流是从声子系统流向电子系统的。所以从应用的角度来看,这种装置可以作为一个局域量子冰箱来使用。
范爽[10](2012)在《耦合双量子点体系的热电效应》文中研究表明量子点的电子输运情况常被用于体系量子相干现象的研究。近年来由于复杂化合物、介观尺度设备和纳米结构制备技术的快速进步和发展,固态热电领域尤其在纳米体系中又重新得到了新的关注。研究的主要目的是为了在介观和纳米尺度上提高固态热电装置的转化效率。因此,研究量子点在不同参数条件下表现出的热电特性,以及各参数对量子点体系热电效应的影响是非常有必要的。本文采用非平衡态格林函数的方法,较为系统地从理论上研究了耦合双量子点的热电效应现象。考察平行双量子点和耦合双量子点这两种不同的电子输运情况,以及体系表现出的热电特性。工作重点是针对不同理论模型以及环境参数下的电子输运电导、热导、热功率和品质因子进行分析和对比,并最终得到一些有意义的结果。本论文主要展开如下两个方面的理论研究:一方面,我们通过在平行双量子点的量子点环内加入磁场来研究反共振和共振下体系的热电效应和Fano干涉现象。我们发现在局域磁通量为Φm=π的低温条件下电导和热导谱线均出现了Fano线型,并且Fano现象会大大地提高热电效率。然而在相同的低温条件下,相比于磁场为零的情况,Φm=π时的热电效应表现得更为明显。通过运用费曼路径概念分析Φm=0和Φm=π时的量子干涉得出,磁场为0时Fano干涉源于无限阶费曼路径中的量子干涉,而在Φm=π时Fano干涉只有在低阶费曼路径中才会出现。温度的增加会破坏电子在每一阶的干涉路径,因此,当磁场为0时由Fano干涉影响的热电效应很容易被增加的温度削弱。另一方面,我们考虑铁磁性电极对耦合双量子点体系热电效应的影响。首先,我们考虑左右两电极的磁矩方向在同一平面内的情况。结果发现,当温度越高时,体系的热电效应被抑制的越严重。在低温条件下,详细讨论了两电极的电子极化强度p和相对磁矩角度θ对热电效应的调制作用。我们看到,当θ在0向0.75π变化时,自旋极化强度p从0.2增加到0.8的过程中极化会抑制体系的热电效应。而当磁矩角θ=π也就是体系处于反铁磁情况时,自旋极化强度从0.2增加到0.8的过程对体系热电效应的影响并不敏感。但当自旋极化强度p=1.0也就是完全自旋极化时,热电效应表现出异常状况。此外当体系在几处典型能量区时,铁磁性电极的自旋极化使得体系的热电效应对温度的升高不再敏感。接下来,我们考虑左右两电极的磁矩方向不在同一平面内的情况。通过设两平面的夹角为φ,我们讨论了Φ的改变对该结构热电效应的影响。发现Φ的增大会使电导和热导谱线在Fano干涉区内变得陡峭,并导致热电效率增加。
二、稀磁合金的s-d混合效应对热导率的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、稀磁合金的s-d混合效应对热导率的影响(论文提纲范文)
(1)镧系磷族材料的关联效应、磁性和拓扑性质研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
致谢 |
第一章 绪论 |
1.1 4f材料中的关联效应以及丰富基态 |
1.1.1 局域磁矩与近藤作用 |
1.1.2 重费米子材料 |
1.1.3 Doniach相图 |
1.1.4 量子相变理论 |
1.1.5 三临界行为 |
1.2 自旋轨道耦合与拓扑材料 |
1.2.1 自旋轨道耦合与拓扑序 |
1.2.2 朗道量子化与量子振荡简介 |
1.2.3 量子霍尔效应和拓扑绝缘体 |
1.2.4 拓扑半金属材料 |
1.2.5 拓扑材料的输运性质 |
1.2.6 拓扑相变 |
1.3 关联/磁性拓扑材料 |
1.3.1 近藤拓扑绝缘体 |
1.3.2 近藤拓扑半金属 |
1.3.3 磁性拓扑材料 |
第二章 实验方法介绍 |
2.1 单晶的生长与表征 |
2.1.1 助熔剂方法生长单晶 |
2.1.2 X射线衍射确定晶体结构 |
2.1.3 X射线能谱表征样品组分 |
2.1.4 劳厄方法判定晶体方向 |
2.2 物性测量方法 |
2.2.1 电输运测量 |
2.2.2 比热测量 |
2.2.3 磁化率测量 |
2.2.4 热膨胀系数测量 |
2.2.5 压力下物性测量 |
第三章 Ce_2Sb/Bi中场致三临界点研究 |
3.1 研究背景和意义 |
3.2 晶体生长与表征 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 重费米子Ce_2Sb/Bi体系的反铁磁相变 |
3.3.2 重费米子Ce_2Sb/Bi体系的磁场诱导三临界点 |
3.3.3 重费米子Ce_2Sb/Bi体系的化学和物理压力效应 |
3.4 本章小结 |
第四章 XSb/Bi(X=Ce,Pr,Sm)中拓扑及输运性质研究 |
4.1 研究背景和意义 |
4.2 晶体生长与表征 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 巨磁阻效应及两能带模型 |
4.3.2 能带拓扑性质 |
4.3.3 费米面结构 |
4.3.4 PrSb/Bi磁场下费米面结构变化 |
4.3.5 SmBi中磁结构诱导的费米面结构变化 |
4.3.6 SmSb中的奇异量子振荡 |
4.4 本章小结 |
第五章 XPtBi(X=Ce,Sm)的拓扑和输运性质研究 |
5.1 研究背景和意义 |
5.2 晶体生长与表征 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 XPtBi(X=Ce,Sm,Gd,Yb)的基础物性研究 |
5.3.2 XPtBi(X=Ce,Sm)的拓扑性质研究 |
5.3.3 XPtBi(X=Ce,Sm)的输运性质研究 |
5.4 本章小结 |
总结与展望 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
参考文献 |
(2)近藤绝缘体与铁基超导体的核磁共振研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 近藤绝缘体简介 |
1.1.1 近藤效应与重费米子材料 |
1.1.2 近藤绝缘体SmB_6 |
1.2 铁基超导体简介 |
1.2.1 结构和相图 |
1.2.2 电子结构和磁性 |
1.2.3 铁基超导体中的电子关联 |
第2章 核磁共振基本原理 |
2.1 基本概念 |
2.2 孤立自旋的运动 |
2.2.1 经典描述 |
2.2.2 量子描述 |
2.2.3 旋转磁场的作用 |
2.3 自旋回波 |
2.4 固体中原子核的哈密顿量和核磁共振谱 |
2.4.1 Zeeman相互作用 |
2.4.2 电四极矩相互作用 |
2.4.3 偶极相互作用 |
2.4.4 电子-原子核超精细耦合 |
2.5 电子-原子核超精细耦合 |
2.6 奈特位移 |
2.7 自旋-晶格弛豫率 |
2.8 Korringa关系 |
2.9 电四极矩相互作用 |
2.9.1 电四极矩相互作用:经典图像 |
2.9.2 电四极矩相互作用:量子描述 |
2.9.3 存在电四极矩效应时的核磁共振谱 |
2.10 实验细节 |
2.10.1 脉冲核磁共振 |
2.10.2 基本的实验原理 |
2.10.3 超导磁体 |
第3章 在近藤绝缘体SmB_6中由缺陷所诱导的自旋-晶格弛豫 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 样品生长与表征 |
3.2.2 核磁共振测量 |
3.3 实验结果与分析 |
3.3.1 输运性质的表征 |
3.3.2 ~(11)B的核磁共振谱图 |
3.3.3 电子态的渡越 |
3.3.4 能隙间电子态引起的自旋-晶格弛豫率 |
3.3.5 顺磁杂质存在的证据 |
3.3.6 局域自旋态的动力学性质 |
3.3.7 极低温下的自旋-晶格弛豫率 |
3.3.8 顺磁杂质的来源 |
3.3.9 能隙间电子态与量子震荡 |
3.4 本章小结 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 电阻率的行为与分析 |
4.3.2 磁化率随温度的变化 |
4.3.3 低温下比热容的测量 |
4.3.4 核磁共振的结果 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
第5章 重空穴掺杂的铁基超导体CsFe_2As_2中单一自旋流体模型的失效 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.3 实验结果和分析 |
5.3.1 对称性分析 |
5.3.2 实验分析 |
5.3.3 奈特位移和自旋-晶格弛豫之间的关系 |
5.4 讨论 |
5.5 本章小结 |
第6章 在YFe_2Ge_2中由洪特耦合诱导的电子态渡越以及巡游磁性量子临界 |
6.1 引言 |
6.2 实验方法 |
6.3 实验结果 |
6.3.1 电子态从非相干到相干渡越 |
6.3.2 低温的量子临界和铁磁涨落 |
6.4 讨论 |
6.5 结构因子F(q)的计算和1/T_1的各向异性 |
6.5.1 结构因子的计算 |
6.5.2 1/T_1的各向异性 |
6.6 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
(3)重费米子URu2-xFexSi2电子结构和UAu1-xSb2磁性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 重费米子体系 |
1.2.1 Kondo效应 |
1.2.2 RKKY相互作用 |
1.2.3 Doniach相图 |
1.2.4 重费米子的物性特征 |
1.3 Landau相变理论简介 |
1.3.1 相变中的对称性破缺 |
1.3.2 相变的序参量 |
1.3.3 Landau二级相变理论 |
1.4 国内外研究现状及分析 |
1.4.1 URu_2Si_2研究现状及分析 |
1.4.2 UTX_2研究现状及分析 |
1.4.3 铁磁超导UGe_2研究现状及分析 |
1.5 本论文拟研究的主要内容及组织结构 |
第二章 实验原理及技术 |
2.1 铀基化合物单晶生长方法 |
2.1.1 提拉法生长单晶 |
2.1.2 助熔剂法生长单晶 |
2.1.3 化学气相输运法生长单晶 |
2.1.4 坩埚下降法生长单晶 |
2.2 综合物性测量系统(PPMS) |
2.2.1 电阻率测量 |
2.2.2 磁化率测量 |
2.2.3 比热测量 |
2.3 表面综合分析系统 |
2.4 角分辨光电子能谱(ARPES) |
2.4.1 ARPES相关原理简介 |
2.4.2 本论文所用ARPES系统简介 |
2.5 低温扫描隧道显微镜(LT-STM) |
2.5.1 STM相关原理简介 |
2.5.2 本论文所用LT-STM系统简介 |
第三章 重费米子URu_(2-x)Fe_xSi_2电子结构研究 |
3.1 引言 |
3.2 单晶制备及表征 |
3.3 URu_(2-x)Fe_xSi_2单晶物性研究 |
3.4 URu_2Si_2不同截止面能带结构研究 |
3.4.1 不同截止面能带结构 |
3.4.2 DFT+DMFT理论计算 |
3.4.3 不同截止面STM图像 |
3.5 URu_2Si_2中5f电子特性研究 |
3.6 LMAFM相的ARPES研究 |
3.7 LMAFM相的STM研究 |
3.7.1 不同截止面的确认 |
3.7.2 LMAFM相的扫描隧道谱研究 |
3.7.3 扫描隧道谱随温度的演化 |
3.8 HO相变和LMAFM相变的关系 |
3.9 本章小结 |
第四章 非化学计量比UAu_(1-x)Sb_2性研究 |
4.1 引言 |
4.2 单晶样品制备 |
4.3 UAu_(0.8)Sb_2单晶磁性研究 |
4.3.1 晶体结构表征 |
4.3.2 UAu_(0.8)Sb_2单晶磁化率、电阻率和比热随温度的演化 |
4.3.3 UAu_(0.8)Sb_2单晶磁化强度和电阻率随磁场的演化 |
4.3.4 UAu_(0.8)Sb_2单晶磁场和温度相图 |
4.4 UAu_(0.9)Sb_2单晶磁性研究 |
4.4.1 晶体结构表征 |
4.4.2 UAu_(0.9)Sb_2单晶磁化率、电阻率和比热随温度的演化 |
4.4.3 UAu_(0.9)Sb_2单晶磁化强度和电阻率随磁场的演化 |
4.4.4 UAu_(0.9)Sb_2单晶磁场和温度相图 |
4.5 UAu_(0.75)Sb_2单晶磁性研究 |
4.5.1 UAu_(0.75)Sb_2单晶磁化率、电阻率和比热随温度的演化 |
4.5.2 UAu_(0.75)Sb_2单晶磁化强度和电阻率随磁场的演化 |
4.6 UAu_(1-x)Sb_2单晶磁场、温度和x相图 |
4.7 本章小结 |
第五章 铁磁超导UGe_2巡游准粒子研究 |
5.1 引言 |
5.2 单晶样品制备 |
5.3 场冷磁化强度和热剩磁 |
5.4 转角磁化强度 |
5.5 交流磁化率 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(4)磁性三角晶格材料的输运性质和临界行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 阻挫磁性材料 |
1.2 磁性阻挫材料中的输运和磁性质 |
1.3 重费米子材料 |
1.4 本论文的主要研究内容 |
参考文献 |
第二章 实验方法 |
2.1 样品的制备方法 |
2.2 结构和成分表征 |
2.3 物性的测量 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 α-Co_5Ge_3磁性和输运性质的研究 |
3.1 引言 |
3.2 样品的制备和实验测量 |
3.3 实验结果和讨论 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 CoSb磁性和输运性质的研宄 |
4.1 引言 |
4.2 样品的制备和实验测量 |
4.3 实验结果和讨论 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 Ni_(1.8)Ge磁性和输运性质的研究 |
5.1 引言 |
5.2 样品的制备和实验测量 |
5.3 实验结果和讨论 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 EuCd_2Sb_2输运性质的研究 |
6.1 引言 |
6.2 样品的制备和实验测量 |
6.3 实验结果和讨论 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
在读期间发表的论文 |
在读期间参加的学术会议 |
致谢 |
(5)量子点系统中的热电输运研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 量子点及其输运特性 |
1.1.1 量子点的介绍及其制备 |
1.1.2 量子点中几种典型的输运特性 |
1.2 热电效应 |
1.2.1 热电效应简介 |
1.2.2 自旋塞贝克效应 |
1.2.3 热电效应的研究进展 |
1.3 本文主要研究工作 |
第二章 非平衡格林函数方法及其在量子输运中的应用 |
2.1 非平衡格林函数方法 |
2.1.1 非平衡格林函数的定义 |
2.1.2 非平衡格林函数的三个主要方程 |
2.2 电流的一般表达式 |
2.2.1 电流的推导 |
2.2.2 推迟格林函数的求解和几种常用的截断近似 |
2.3 热流和Onsager关系 |
2.4 Nambu表象下的格林函数 |
第三章 耦合在正常金属电极和超导电极间的三量子点系统的热电效应 |
3.1 引言 |
3.2 Andreev反射的介绍 |
3.3 模型和公式 |
3.4 数值结果与讨论 |
3.4.1 超导能隙 (35) 的影响 |
3.4.2 点间隧穿耦合强度t的影响 |
3.4.3 库仑相互作用U的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 外场下铁磁-量子点-超导系统的热电特性 |
4.1 引言 |
4.2 模型和公式 |
4.3 数值计算和结果 |
4.3.1 点内自旋翻转的影响 |
4.3.2 外电场的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 三量子点系统中的自旋热电效应和自旋池机制 |
5.1 引言 |
5.2 自旋轨道耦合 |
5.3 模型与公式 |
5.4 结果分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简况及联系方式 |
(6)量子点系统热电特性的理论研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 量子点及其输运特性 |
1.1.1 量子点简介 |
1.1.2 量子点系统中几种电子输运特性 |
1.1.2.1 库伦阻塞效应 |
1.1.2.2 近藤效应 |
1.1.2.3 Fano效应 |
1.1.2.4 Dicke效应 |
1.2 热电效应 |
1.2.1 体材料热电效应的基本原理 |
1.2.2 量子点系统的热电效应 |
1.3 自旋极化输运 |
1.4 小结 |
第二章 量子输运理论研究的方法 |
2.1 非平衡格林函数简介 |
2.1.1 非平衡格林函数概念 |
2.1.2 Lengreth定理 |
2.1.3 双时推迟格林函数的运动方程 |
2.2 电流和热流表达式的推导 |
2.3 热电系数和昂萨格关系 |
第三章 铁磁-双量子点-超导体系中的热电输运 |
3.1 引言 |
3.2 理论模型 |
3.3 数值结果和分析 |
3.3.1 超导能隙的影响 |
3.3.2 点间耦合强度的影响 |
3.3.3 电极和量子点间耦合强度不对称的影响 |
3.4 小结 |
第四章 铁磁-量子点-金属体系中单自旋态的热电效应 |
4.1 引言 |
4.2 模型与公式 |
4.3 数值结果和讨论 |
4.3.1 能级失谐的影响 |
4.3.2 点间耦合强度的影响 |
4.3.3 磁化的影响 |
4.4 小结 |
第五章 铁磁-量子点-金属体系中的非平衡自旋极化输运 |
5.1 引言 |
5.2 理论模型 |
5.3 数值结果和讨论 |
5.3.1 温度影响:等压的情况 |
5.3.2 偏压影响:等温的情况 |
5.3.3 温度和偏压影响 |
5.4 小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简况及联系方式 |
(8)稀磁铜铁低温热电偶的热电特性分析及其实验装置(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的主要内容和研究方案 |
2 铜铁稀磁合金的低温热电势理论 |
2.1 合金的热电机理 |
2.2 铜铁合金的局域磁矩 |
2.3 不考虑铁磁杂质之间相互作用时的热电势 |
2.4 考虑铁磁杂质间相互作用的热电势 |
2.5 本章小结 |
3 高铁浓度稀磁合金低温热电偶低温热电势实验结果与讨论 |
3.1 铁浓度对铜铁稀磁合金低温热电势的影响 |
3.2 热电势模拟结果及分析 |
3.3 对比分析及误差分析 |
3.4 本章小结 |
4 铜铁稀磁热电偶低温分度实验台 |
4.1 热电偶测温原理 |
4.2 热电偶的制作与检查 |
4.3 稀磁铜铁热电偶低温分度实验台设计与研制 |
4.4 低温恒温器的设计 |
4.5 低温恒温器传热分析 |
4.6 温度测量与温度控制 |
4.7 本章小结 |
5 全文总结与工作展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录2 各浓度稀磁铜铁热电偶低温分度表 |
(9)量子点系统中的热输运研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 量子点及其输运特性 |
1.1.1 量子点简介 |
1.1.2. 量子点中的电子输运特性 |
1.1.2.1 库仑阻塞效应(Coulumb Blokade) |
1.1.2.2 近藤效应(Kondo effect) |
1.1.2.3 Dicke效应 |
1.2 局域发热效应 |
1.3 热电效应 |
1.3.1 传统体材料中的热电效应 |
1.3.2 纳米系统中的热电效应 |
1.3.3 热自旋效应 |
1.4 本文概述 |
参考文献 |
第二章 量子输运的非平衡格林函数方法 |
2.1 非平衡格林函数 |
2.1.1 非平衡格林函数的定义 |
2.1.2 Lengreth定理 |
2.1.3 求解格林函数的运动方程方法 |
2.2 电流的普遍表达式 |
2.3 热流公式和Onsager关系 |
2.4 发热量(Heat generation)的一般表达式 |
参考文献 |
第三章 耦合双量子点中自旋相关的热电输运 |
3.1 引言 |
3.2 模型与公式 |
3.3 数值结果和讨论 |
3.3.1 不存在自旋累积和库仑相互作用的情形 |
3.3.2 不存在自旋累积而存在库仑作用的情形 |
3.3.3 存在自旋累积的情形 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 耦合三量子点中Dicke效应对热电输运的影响 |
4.1 引言 |
4.2 模型与公式 |
4.3 数值结果和讨论 |
4.3.1 能级间距△的影响 |
4.3.2 点间耦合的影响 |
4.3.3 库仑作用的影响 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 金属-量子点-超导体系中电流的发热特性 |
5.1 引言 |
5.2 Andreev反射介绍 |
5.3 模型与公式 |
5.4 数值结果和讨论 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
附录B 电极的推迟格林函数和自能 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
个人简况及联系方式 |
(10)耦合双量子点体系的热电效应(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 热电效应概述 |
1.1.1 塞贝克(Seebeck)效应 |
1.1.2 珀耳帖效应 |
1.1.3 汤姆逊效应 |
1.2 低维材料的热电现象 |
1.2.1 低维材料性质简述 |
1.2.1.1 二维半导体结构——量子阱、超晶格 |
1.2.1.2 一维半导体结构——量子线 |
1.2.2 低维半导体结构的热电现象 |
1.2.2.1 二维半导体结构的热电现象 |
1.2.2.2 一维半导体结构的热电现象 |
1.3 典型半导体结构——量子点 |
1.3.1 量子点简述 |
1.3.2 量子点中的基本效应 |
1.3.2.1 量子隧穿效应 |
1.3.2.2 库仑阻塞效应 |
1.3.2.3 近藤(Kondo)效应 |
1.3.2.4 Fano效应 |
1.4 量子点的热电现象 |
第2章 热电效应理论和格林函数方法 |
2.1 热电效应理论 |
2.1.1 昂萨格关系 |
2.1.2 热电效应参数 |
2.2 平衡态格林函数 |
2.3 非平衡态格林函数 |
2.4 Langreth定理、Dyson方程和运动方程 |
2.4.1 Langreth定理 |
2.4.2 Dyson方程 |
2.4.3 运动方程 |
2.5 电流和热流的表达式 |
第3章 耦合双量子点的热电效应 |
3.1 研究背景 |
3.2 量子点环内加入磁场时耦合双量子点的热电效应 |
3.2.1 理论模型 |
3.2.2 数值结果和分析 |
3.2.2.1 温度对体系热电效应的影响 |
3.2.2.2 体系Feynman路径分析 |
3.2.2.3 热导和品质因子的特性 |
3.2.2.4 量子点体系分析 |
3.3 铁磁性电极加入磁场时耦合双量子点的热电效应 |
3.3.1 理论模型 |
3.3.2 数值结果和分析 |
3.3.2.1 温度变化时体系的热电效应特性 |
3.3.2.2 y轴分量磁矩角对体系热电效应的影响 |
3.3.2.3 典型自旋极化强度参数下体系的热电特性 |
3.3.2.4 典型能区下体系的热电特性 |
3.3.2.5 再加入z轴分量磁矩角对体系热电效应的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
简历 |
四、稀磁合金的s-d混合效应对热导率的影响(论文参考文献)
- [1]镧系磷族材料的关联效应、磁性和拓扑性质研究[D]. 吴帆. 浙江大学, 2020(01)
- [2]近藤绝缘体与铁基超导体的核磁共振研究[D]. 赵丹. 中国科学技术大学, 2019(01)
- [3]重费米子URu2-xFexSi2电子结构和UAu1-xSb2磁性研究[D]. 张文. 中国工程物理研究院, 2019(01)
- [4]磁性三角晶格材料的输运性质和临界行为研究[D]. 鲜聪. 中国科学技术大学, 2018(06)
- [5]量子点系统中的热电输运研究[D]. 徐卫平. 山西大学, 2017(02)
- [6]量子点系统热电特性的理论研究[D]. 许丽. 山西大学, 2017(02)
- [7]铜铁稀磁合金中铁磁杂质之间相互作用对低温热电势的影响[J]. 张宇晟,李敬东,刘梦宇,杨斌,陈焕新,王惠龄. 物理学报, 2015(15)
- [8]稀磁铜铁低温热电偶的热电特性分析及其实验装置[D]. 张宇晟. 华中科技大学, 2015(05)
- [9]量子点系统中的热输运研究[D]. 王强. 山西大学, 2013(12)
- [10]耦合双量子点体系的热电效应[D]. 范爽. 东北大学, 2012(05)