各向同性單分子磁體的熱電效應(yīng).pdf

1、熱電能量轉(zhuǎn)換一直是科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域所關(guān)注的課題,它對于緩解世界能源危機(jī)、理解電子輸運(yùn)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(guān)系,所以近半個(gè)世紀(jì)以來,其熱電轉(zhuǎn)化效率一直很低,這嚴(yán)重影響了熱電材料在工業(yè)中的應(yīng)用。隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展,人們在納米結(jié)構(gòu)材料中獲得了較高的熱電品質(zhì)因子,隨后在分子異質(zhì)結(jié)的研究中也得到了ZT1的高品質(zhì)因子,從此單分子器件進(jìn)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(guān)注,單分子磁體的熱電效應(yīng)成為了量子輸運(yùn)里的一個(gè)熱點(diǎn)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(yīng),得到了比傳統(tǒng)體材料更高的熱電轉(zhuǎn)換效率,具體內(nèi)容如下:
　　第一章主要介紹了單分子磁體在實(shí)驗(yàn)和理論方面的量子輸運(yùn)研究以及熱電效應(yīng);第二章介紹了非平衡格林函數(shù)方法、Lengreth定理以及運(yùn)動(dòng)方程,給出了兩種截?cái)嘟品椒?并以量子點(diǎn)模型為例給出了電流、熱流的

3、基本公式。第三章運(yùn)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(gè)金屬電極上的熱電效應(yīng)。非平衡格林函數(shù)方法計(jì)算大自旋算符系統(tǒng)格林函數(shù)的關(guān)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(yùn)動(dòng)方程求解時(shí)遇到的困難。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在線性響應(yīng)區(qū)域內(nèi),當(dāng)庫侖相互作用為無窮大時(shí),單占據(jù)態(tài)提供有效輸運(yùn)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(zhì)因子的值比較大,并且這個(gè)