用于纳米尺度振动能量收集的几何整流
介观与纳米尺度物理
2018-03-14 v2
摘要
在这项工作中，我们提出一种基于量子力学原理、可在纳米尺度回收动能的机制。我们的前提是，非常小的机械激发（例如穿过纳米尺度系统传播的声音波或类似现象所产生的激发）可以通过应用常规绝热量子泵浦背后的相同原理，相当普遍地转化为有用的电功。该提案对纳米尺度振动能量收集具有潜在用途，并可带来若干优势。其中最重要的是它避免了使用经典整流机制，因为它基于我们所称的几何整流。我们表明，这种几何整流源于对耦合到电子库的阻尼谐振子系统施加适当但相当普遍的初始条件。我们分析了一个可解析求解的例子，即悬于永久电荷之上的导线，并找到了使泵浦电荷最大化的条件。我们还研究了将系统耦合到电容器的影响，包括电流诱导力的影响并分析了稳态工作电压。最后，我们展示了如何利用量子效应来提升所提出器件的性能。
引用
@article{arxiv.1801.09543,
title = {Geometric rectification for nanoscale vibrational energy harvesting},
author = {Raúl A. Bustos-Marún},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.09543},
year = {2018}
}