各向同性單分子磁體的熱電效應.pdf

1、熱電能量轉換一直是科學和技術領域所關注的課題,它對于緩解世界能源危機、理解電子輸運信息有著非常重要的意義。然而,由于傳統(tǒng)體材料的熱電參數(shù)滿足Wiedemann-Franz定律和Mott關系,所以近半個世紀以來,其熱電轉化效率一直很低,這嚴重影響了熱電材料在工業(yè)中的應用。隨著納米技術的快速發(fā)展,人們在納米結構材料中獲得了較高的熱電品質因子,隨后在分子異質結的研究中也得到了ZT1的高品質因子,從此單分子器件進入人們的視野。最近,由于單分子磁

2、體具有大自旋和磁各向異性等特性,它的熱電特性也開始受到廣大科研工作者的關注,單分子磁體的熱電效應成為了量子輸運里的一個熱點課題,本文在上述背景下研究了各向同性單分子磁體的熱電效應,得到了比傳統(tǒng)體材料更高的熱電轉換效率,具體內容如下:
　　第一章主要介紹了單分子磁體在實驗和理論方面的量子輸運研究以及熱電效應;第二章介紹了非平衡格林函數(shù)方法、Lengreth定理以及運動方程,給出了兩種截斷近似方法,并以量子點模型為例給出了電流、熱流的

3、基本公式。第三章運用基于哈伯德算符的非平衡格林函數(shù)方法,研究了各向同性單分子磁體耦合到兩個金屬電極上的熱電效應。非平衡格林函數(shù)方法計算大自旋算符系統(tǒng)格林函數(shù)的關鍵是,我們用哈伯德算符表示大自旋算符,從而把格林函數(shù)表示為哈伯德算符格林函數(shù),解決了包含自旋算符的格林函數(shù)運動方程求解時遇到的困難。結果發(fā)現(xiàn)在線性響應區(qū)域內,當庫侖相互作用為無窮大時,單占據(jù)態(tài)提供有效輸運通道,在低溫條件下,成鍵態(tài)能級附近的熱電勢和熱電品質因子的值比較大,并且這個