量子點(diǎn)系統(tǒng)的熱電效應(yīng).pdf

1、本文使用非平衡格林函數(shù)方法和Anderson模型，從理論上研究了量子點(diǎn)系統(tǒng)的熱電效應(yīng)。主要研究了兩種系統(tǒng)，一種是有機(jī)分子制備的單量子點(diǎn)系統(tǒng)，另一種是半導(dǎo)體制備的雙能級(jí)量子點(diǎn)系統(tǒng)。在前一個(gè)系統(tǒng)中我們考慮了單一模式的電聲子耦合，而在第二個(gè)系統(tǒng)中我們沒有考慮電聲子耦合，但是考慮了庫(kù)侖作用的影響。論文目的在于解釋量子點(diǎn)系統(tǒng)的熱電特性，為設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)良性能的量子器件提供物理模型和理論依據(jù)。本研究分為四個(gè)部分： 第一章，介紹了介觀系統(tǒng)和

2、量子點(diǎn)的一些基本知識(shí)，并且回顧了近幾年量子點(diǎn)方面的研究進(jìn)展，同時(shí)還對(duì)主要的理論工具――非平衡格林函數(shù)的工作原理進(jìn)行了介紹，并且介紹了主要的描述熱電效應(yīng)的物理量。 第二章，研究了雙能級(jí)量子點(diǎn)系統(tǒng)的熱電效應(yīng)，研究中我們考慮了庫(kù)侖作用的影響。作為研究的重點(diǎn)，我們探討了不同情況下系統(tǒng)的熱流。我們發(fā)現(xiàn)，在某種情況下，系統(tǒng)的熱流會(huì)呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的非對(duì)稱性，顯示出了一種熱整流效應(yīng)。我們?cè)敿?xì)的分析了這種效應(yīng)產(chǎn)生的原因，發(fā)現(xiàn)主要是由于左右電極與中間兩

3、個(gè)能級(jí)的耦合為非對(duì)稱所致。只有在系統(tǒng)的上能級(jí)導(dǎo)通、而下能級(jí)阻塞的情況下，這種熱整流效應(yīng)才會(huì)出現(xiàn)。同時(shí)，庫(kù)侖作用也對(duì)這種效應(yīng)有很大影響，至少在比較大的庫(kù)侖作用下，系統(tǒng)才會(huì)有比較明顯的熱整流效應(yīng)。 第三章，研究了單量子點(diǎn)系統(tǒng)在考慮電聲子耦合情況時(shí)候的熱電效應(yīng)。研究了線性條件下系統(tǒng)的電導(dǎo)、熱電勢(shì)和熱導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)電聲子耦合對(duì)于上述諸物理量的總體行為趨勢(shì)沒有影響，但是在強(qiáng)耦合強(qiáng)度下，電導(dǎo)和熱導(dǎo)的峰值會(huì)顯著下降。我們還研究了非平衡條件下系統(tǒng)的電