正常金属-量子点-超导体纳米器件中的 Seebeck 发电与 Peltier 制冷

我们在理论上研究了在库仑阻塞区内，耦合于正常金属与 Bardeen-Cooper-Schrieffer 超导体之间的相互作用量子点（QD）上的 Seebeck 与 Peltier 效应。我们的结果表明，在 NQDS 纳米器件中，最优功率输出（针对 QD 能级和外部串联负载优化）下的热电转换效率可达 $58\%\eta_C$，其中 $\eta_C$ 为卡诺效率，在低于超导转变温度的温度下输出功率 $P_{max}\approx 35fW$。此外，在较宽参数区间内观察到 Peltier 制冷效应，可通过改变背景热能、QD 能级能量、QD-库隧穿强度和偏置电压进行优化。本研究结果处于现有实验能力范围内，可用于设计在低温下工作的微型混合器件。