1. 研究目的与意义
研究背景：
由于纳米和介尺度热电输运可以产生更高的能量转换效率和输出功率这一事实，对热电数十年的研究发现了非弹性热电效应的新方向。纳米结构和纳米复合材料已被证明是调节载流子态密度和载流子散射的能量依赖性，以及降低声子热导率的有效方法。这些方法导致了较高的热电效率和功率密度的应用。然而，介观电子输运的几个重要方面还没有被开发，这可能会给进一步提高热电效率和功率的机会。它们是 ：(1)非线性效应，(2)非弹性效应（由于强的载流子-载体相互作用和载流子-声子相互作用），(3)具有空间分离的电流和热能的热电输运。这些方面对提高热电性能具有极大的潜在价值，以及促进热电二极管和晶体管的实现。其中非弹性效应可以为高性能热电结构提供一种替代的（新的）途径，这可能会减少对新型功能材料的需要。本课题进一步讨论了非弹性热输运中的非线性效应和热电流的空间分离。并说明这些方面如何可能导致更好的热电性能，利用热和电一起实现信息处理可能具有能源优势。这个想法首先在自旋热电子学中被探索，它试图利用热来操纵磁畴壁或诱导自旋电流，马侬电流，这可能有助于降低能量成本，而不是只使用电流来实现相同的目标在过去的十年中，本课题也着重探索了一个单独利用热作为信息技术的目标，即“声子学”。
研究目的：
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
首先基于量子点电路量子电动力学系统中的最新突破，从量子光学器件的角度出发，实现了在热电装置领域的应用。再使用 Keldysh 非平衡格林函数方法证明了腔耦合双量子点系统可以作为优良的量子热电二极管和晶体管。基于精确极化子变换的二阶微扰方法，发现热电输运性质对电子-光子相互作用的依赖性超出了传统二阶微扰理论的预测。从而证明了放置在有限偏置电压下与超导腔量子电动力学结构集成的量子点系统，由于强光-物质相互作用导致了显著的电整流和 Peltier 整流效应。由于光子辅助的非弹性输运，进一步发现了在线性响应区域内的热晶体管效应。
预期目标：
3. 研究的方法与步骤
研究方法：
（1）复习量子力学和热力学等，了解热电输运的基本知识。
（2）使用 Keldysh 非平衡格林函数方法证明了腔耦合双量子点系统可以作为优良的量子热电二极管和晶体管。
4. 参考文献
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[2] Z.-L. Xiang, S. Ashhab, J. Q. You, and F. Nori, Rev. Mod. Phys. 85, 623 (2012).
[3] A. A. Houck, H. E. Tureci, and J. Koch, Nat. Phys. 8, 292 (2012).
[4] B. Sothmann, R. Snchez, and A. N. Jordan, Nanotechnology 26, 032001 (2014).
[5] J.-H. Jiang and Y. Imry, C. R. Phys. 17, 1047 (2016).
[6] H. Thierschmann, R. Snchez, B. Sothmann, H. Buhmann, and L. W. Molenkamp, C. R. Phys. 17, 1109 (2016).
[7] G. Benenti, G. Casati, K. Saito, and R. S. Whitney, Phys. Rep. 694, 1 (2017).
[8] C. Aron, M. Kulkarni, and H. E. Treci, Phys. Rev. A 90, 062305 (2014).
[9] M. Kulkarni, O. Cotlet, and H. E. Treci, Phys. Rev. B 90, 125402 (2014).
[10] C. Aron, M. Kulkarni, and H. E. Treci, Phys. Rev. X 6, 011032 (2016)
5. 计划与进度安排
(1) 2024年12月14日-2024年02月18日 指导教师与学生联系，学生根据要求收集资料；
(2) 2024年02月21日-02月25日 下达毕业任务书；
(3) 2024年02月28日-03月04日 学生完成开题报告，翻译文章 Phys. Rev. B 99, 035129 (2024)；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
