多任务量子热机与协同效应

在热电装置中引入声子辅助非弹性过程能够增强非平衡功提取的性能。本工作中，我们证明非弹性声子-热电装置具有丰富的功能相图，其中粒子流与声子热流耦合，并由化学势差驱动。此类装置可同时执行多项任务，例如热机、制冷机与热泵。在熵产生的指导下，我们主要研究多任务量子热机的效率与性能系数，并强调非弹性散射过程及多端构型中多重偏置的作用。具体而言，在一个带可调栅极的三端双量子点构型中，我们展示其因声子辅助非弹性过程而高效执行两项有用任务。此外，三端热电系统中纵向与横向热电效应之间的协作显著提升了热机性能。而对于四端四量子点热电构型，我们发现额外的热力学亲和力使系统兼具更丰富的功能与更高的效率。我们的工作为优化声子-热电装置提供了见解。