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具有方向相关功率输出和热流的超晶格纳米线热机

介观与纳米尺度物理 2019-09-04 v2

摘要

由低维结构制成的热机(HEs)因其减小的声子热导而在能量收集方面提供了有前景的应用。许多努力致力于设计由量子点(QD)超晶格纳米线(SLNW)构成的热机,但仅考虑了 QD 中能级均匀的 SLNW。在此我们提出一种由具有阶梯状 QD 能级的 SLNW 制成的热机。研究表明,非线性 Seebeck 效应可对此类具有阶梯状能级的纳米线导致显著的电子输运。嵌入纳米线中的量子点能级的非对称排列可被控制以在正向温度偏置下允许共振电子输运,而在反向偏置下它们处于非共振 regime。在此机制下,此类 SLNW 的功率输出和效率优于具有均匀 QD 能级的 SLNW。该 SLNW 热机具有方向相关的功率输出和热流。此外,该热机具有热二极管的功能,在开路条件下具有显著的负微分热导。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.07041,
  title  = {Superlattice nanowire heat engines with direction-dependent power output and heat current},
  author = {David M T Kuo and Yia-Chung Chang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.07041},
  year   = {2019}
}

备注

6 pages and 5 figures