【摘 要】
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近年来随着介观尺度设备和纳米结构制备技术的快速发展,量子点体系中的固态热电领域获得了研究者们的广泛关注。究其原因,这不仅仅是对基础理论的进一步丰富,同时也是为设计和制
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近年来随着介观尺度设备和纳米结构制备技术的快速发展,量子点体系中的固态热电领域获得了研究者们的广泛关注。究其原因,这不仅仅是对基础理论的进一步丰富,同时也是为设计和制备各种低维量子器件提供理论支持。电-声子相互作用作为量子点体系中一种典型的退相干机制,它对体系的各种性质会产生奇特的影响。因此,研究电-声子相互作用对量子点体系中热电效应的影响是非常必要的。 本文采用非平衡态格林函数和正则变换的理论,较为系统地从理论上研究了两种量子点结构中电-声子相互作用对其热电效应的影响。我们选取了耦合双量子点以及单量子点与三电极耦合两种结构。工作重点是针对不同理论模型以及环境参数下热电效应相关物理量电导、热导、热功率及热电优值的谱图进行分析对比,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: 首先,在耦合双量子点体系中引入局域磁通,选取不同的参数,调节电-声子相互作用的强度。我们发现在局域磁通Φ=0时,电导幅值和热导幅值均受到抑制,同时谱图出现明显振荡并伴随线型的移动,这说明电-声子相互作用破坏了体系中的电子输运。但是,热功率及热电优值的谱图却展现出与此相反的变化。随着电-声子相互作用的增强,热功率极值变大。热电优值的谱图中,谱图振荡更加明显,伴峰的峰值增加显著。这主要是共振通道中电-声子相互作用的贡献。在局域磁通Φ=π时,电-声子相互作用对热电效应的影响效果更加明显,表现在各参量谱图呈现的变化更为显著。 其次,我们选取了单量子点与三电极耦合的结构。着重考虑量子点与两铁磁性终端电极的耦合强度分别为零的情况。通过调节电-声子相互作用的强度,我们发现,电-声子相互作用使得体系中的热电效应更加显著。这主要表现在热功率与热电优值谱在某些值处增加明显,甚至出现极值。此外,我们考虑了该体系在非线性区的情况,电-声子相互作用对此部分影响较为复杂。在非线性区内,体系取为两终端铁磁性电极时,电-声子相互作用对体系的热电效应起积极的作用。当体系结构为三电极时,电-声子相互作用表现出消极的负面效果。
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