具有多股电流的量子热电系统中的能量协作

本文研究了具有多股电流和仅一股热流的量子热电系统的能量效率与功率。该系统通过一个端子连接热浴,而通过多个端子连接冷浴,或反之。我们发现协作效应可作为改善多端介观热电系统能量效率与输出功率的潜在有用工具。作为一个例子,我们展示了在三端热电系统中两种热电效应之间的协作,利用 Landauer-Büttiker 形式在线性响应 regime 内显著改善了热机性能。这种改善也出现在具有三股输出电流的四端热电热机中。这些多端热电系统中的协作效应可显著扩大具有高效率和功率的物理参数区域。对于制冷,我们发现若考虑多端构型,能量效率也可大幅提升,这为电子冷却提供了一种有用方案。我们的研究说明协作效应是多端介观系统中实现高性能热电能量转换的便捷途径。