우리는 두 개의 금속 리드에 결합된 삼중 양자점(TQD)으로 구성된 구조를 통해 스핀 의존성 점간 결합이 있는 구조를 통해 스핀 의존성 전자 및 열전 전송을 연구합니다. 다른 점. TQD가 직렬로 연결되면 100 % 스핀-편광 컨덕턴스와 열전력은 도트가 서로 약하게 결합되기 때문에 도트간 커플링의 매우 작은 스핀-편극에도 나타납니다. 반면에 TQD가 링 모양으로 연결되면 Fano 반공진으로 인해 컨덕턴스와 열전력에서 급격한 피크가 발생합니다. 스핀 종속 도트간 커플링이 있는 경우 스핀업 및 스핀다운 열전력의 피크는 도트 수준 영역에서 반대 방향으로 이동하여 결과적으로 100 % 스핀 극성 또는 순수 스핀 열전력. 후자는 일반적으로 낮은 온도에서 발생하며 레벨 디튜닝, 도트 리드 커플링 및 시스템 평형 온도에 대해 강력합니다.
스핀트로닉스[1-3]의 발전과 함께, 스핀 열량전자공학[4, 5]은 지난 20년 동안 많은 관심을 받아왔다. 스핀트로닉스에서 가장 매력적인 문제 중 하나는 전기적 바이어스에 의해 전자 스핀을 제어하는 것입니다. 스핀 열량 전자공학에서 스핀 제어 방법은 주로 시스템의 서로 다른 끝 사이에 적용되는 온도 구배인 열 바이어스입니다. 이것은 스핀트로닉스와 열전기의 조합으로 간주됩니다. 특히 흥미로운 것은 전하 상대물 없이 순수한 스핀 전류를 생성하는 스핀 제벡 효과(SSE) 또는 스핀업 및 스핀다운 화학 전위의 분할을 특징으로 하는 스핀 바이어스입니다. 이는 나노구조에서 생성된 과도한 열을 활용하여 열 장치에서 더 낮은 에너지 소비와 향상된 성능을 달성하는 방법을 제공합니다. 이러한 종류의 장치는 캐리어의 스핀 자유도를 통해 시스템 온도 구배를 감지하는 데에도 효과적입니다. 2008년 이래로 K. Uchida et.al.에 의해 SSE 관찰에 대한 몇 가지 중대한 실험적 돌파구가 지속적으로 보고되었습니다. 자성 금속 [6], 강자성 절연체 [7, 8] 및 강자성 금속 [9]. 이후 강자성 반도체[10], 자기장이 있는 비자성 재료[11], 상자성 재료[12], 반강자성 재료[13], 금속-강자성 절연체 계면[14] 및 위상 절연체[15-17]에서 연구되었습니다. ].
마한과 그의 동료는 저차원 시스템에서 흔히 볼 수 있는 델타와 같은 전송 함수 모양이 열전 장치의 효율을 크게 향상시킬 것임을 입증했습니다[18]. 그 이후로 캐리가 3차원 모두에 국한된 0차원 양자점(QD)[19, 20]은 아래에서 생성된 스핀 바이어스의 크기를 나타내는 SSE 계수(스핀 열전력)를 향상시키기 위해 광범위하게 연구되었습니다. 무한히 작은 열 바이어스에 의한 개방 회로의 조건[4-6]. 특히, 시스템에 하나 이상의 전송 경로가 있는 경우 전자가 서로 간섭하여 전송 기능과 전도도의 급격한 변화를 특징으로 하는 흥미로운 Dick[21, 22] 또는 Fano[23, 24] 효과가 발생할 수 있습니다. . 따라서 QD를 포함하는 다양한 링 모양 또는 다중 경로 구조에서 SSE를 조사하는 데 많은 연구가 수행되었습니다[25-33]. 조정 가능한 도트 레벨, 쿨롱 상호 작용, 자속, 스핀-궤도 상호 작용, 도트 리드 커플링의 비대칭과 같은 풍부한 매개 변수는 양자 간섭 프로세스를 효과적으로 제어하여 다음과 같은 크기에 도달할 수 있는 거대한 스핀 열전력을 생성합니다. 충전된 것보다 높거나 더 높습니다.
안정성 다이어그램, 전하 정류, 전하 좌절, 양자 간섭 효과 및 일관된 스핀 제어에 중점을 둔 다양한 모양의 삼중 양자점(TQD)이 실험에서 준비되었고 이론적으로 연구되었습니다[34-46]. 그 중 고리 모양으로 연결된 점들은 양자 간섭 효과가 있기 때문에 더욱 흥미롭다[39-46]. 전자 수송과 비교하여 열전 효과, 특히 SSE는 TQD에서 거의 연구되지 않았습니다. 본 논문에서 우리는 스핀 의존성 점간 결합을 고려하여 TQD의 SSE를 조사합니다(그림 1 참조). 양자점 사이의 터널 접합에 정적 자기장을 가함으로써 전자 스핀은 Larmor 세차 운동을 수행하고 점간 결합은 스핀 의존적이 됩니다[47, 48]. 최근에는 진동 자기장과 시간적으로 제어되는 게이트 전압을 사용하여 서로 다른 스핀 성분의 전자파 기능을 서로 다른 양자점으로 분리하여 스핀 분해 전송 속도(커플링 강도)를 유도할 수 있다는 제안도 있었습니다[49, 50]. 일부 이전 연구에서 스핀 전류 생성에 대한 스핀 의존성 점간 결합의 영향이 이미 조사되었습니다[51, 52]. 여기에서 우리는 Fano 반공진 상태를 변경하여 도트 레벨 공간에서 스핀업 및 스핀다운 열전력의 위치를 반대 방향으로 이동하여 100 %가 될 수 있음을 보여줍니다. 크기가 전하만큼 클 수 있는 스핀 극성 또는 순수 스핀 열전력. 이러한 효과는 스핀에 독립적인 점간 결합의 경우와 상당히 다릅니다[53, 54]. 흥미롭게도 얻은 결과는 점간 결합의 매우 작은 스핀 분극으로 충족될 수 있습니다.
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삼중 양자점 시스템의 개략도. 점 사이의 터널 장벽에 정자기장을 가하면 점간 결합이 스핀에 의존하게 됩니다.
두 개의 리드에 연결된 그림 1에 표시된 TQD의 Hamiltonian은 다음 Anderson Hamiltonian[25, 33, 51, 52],
에 의해 모델링될 수 있습니다. $$ \begin{정렬} H=\!\!\sum\limits_{k\beta\sigma}\varepsilon_{k\beta}c_{k\beta\sigma}^{\dag}c_{k\beta\ 시그마}\!\,+\,\!\!\sum\limits_{i\sigma}\varepsilon_{i}d_{i\sigma}^{\dag}d_{i\sigma} \!\,+\ ,\!\!\sum\limits_{\sigma}\!(t_{0,\sigma}d_{1\sigma}^{\dag} d_{2\sigma}\!\,+\,t_{c ,\sigma}d_{1\sigma}^{\dag} \!d_{0\sigma}\\ + t_{c,\sigma}d_{0\sigma}^{\dag} d_{2\sigma} \!\,+\,Hc)\,+\,\!\!\sum\limits_{k,\sigma}\left(V_{kL}c_{kL\sigma}^{\dag}d_{1\ 시그마}\!\,+\,\!V_{kR}c_{kR\sigma}^{\dag}d_{2\sigma}\!\,+\,\!Hc\right), \end{정렬 } $$ (1)여기서 \(c_{k\beta \sigma }^{\dag } \left (c_{k\beta \sigma }\right)\) 및 β =엘 ,R 및 \(d_{i\sigma }^{\dag } \left (d_{i\sigma }\right)\) 및 i =0,1,2는 각각 리드의 생성(소멸) 연산자입니다. β 및 점-i 스핀 σ . 각 점에는 단일 에너지 준위 ε가 포함되어 있다고 가정합니다. 나 점에 있는 전자와 리드 사이의 쿨롱 상호작용을 무시합니다. QD-1과 QD-2는 점간 결합 t에 의해 서로 결합됩니다. 0,σ =그 0 (1+σ 피 ) 및 도트 리드 커플링 V에 의해 좌우 리드 kL 및 V kR , 각각. QD-0은 강도 t로 QD-1 및 QD-2에 연결됩니다. ㄷ ,σ =그 ㄷ (1+σ 피 ), 여기서 σ =스핀업 및 스핀다운 전자 각각에 대해 ±1.
선형 응답 영역에서 무한히 작은 전위차 Δ 하에서 스핀 종속 전기 및 열 전류를 개별적으로 작성할 수 있습니다. V 그리고 온도차 Δ 티 왼쪽과 오른쪽 리드 사이에 [25, 33]
$$\begin{array}{*{20}l} &&J_{e,\sigma}=-e^{2}K_{0,\sigma}\Delta V+\frac{e}{T}K_{1, \sigma}\Delta T, \end{array} $$ (2) $$\begin{array}{*{20}l} &&J_{h,\sigma}=eK_{1,\sigma}\Delta V- \frac{1}{T}K_{2,\sigma}\Delta T, \end{array} $$ (3)여기서 e 는 전자 전하이고 T 시스템 평형 온도. 계수 K n ,σ 위의 방정식에서 [25, 33]
$$\begin{array}{@{}rcl@{}} K_{n,\sigma}=\frac{1}{\hbar}\int (\varepsilon-\mu)^{n}[-\frac {\partial f(\varepsilon,\mu)}{\partial \varepsilon}]T_{\sigma}(\varepsilon)\frac{d\varepsilon}{2\pi}, \end{array} $$ (4 )여기서 \(\hbar \)는 축소된 플랑크 상수, μ입니다. 리드의 화학적 잠재력, <>f (ε ,μ )=1/{1+exp[(ε -μ )/카 나 티 ]} 볼츠만 상수 k를 사용한 페르미 분포 함수 나 .
식에서 (4), 투과 계수 T σ (ε ) 각 스핀 성분에 대한 는 지연된 Green 함수의 관점에서 [25, 33] \(T_{\sigma }(\varepsilon)=\Gamma _{L}\Gamma _{R} \left |G_{ 21,\sigma }^{r}(\varepsilon)\right |^{2}\), 여기서 \(\Gamma _{L(R)}=2\pi \sum _{k}|V_{kL( R)}|^{2}\delta \left [\varepsilon -\varepsilon _{kL(R)}\right ]\)는 선 너비 함수입니다. 운동 방정식을 적용하면 \(G_{21,\sigma }^{r}(\varepsilon)\)의 해석적 형태를 [55, 56]
와 같이 쉽게 유도할 수 있습니다. $$ G_{21,\sigma}^{r}(\varepsilon)=\frac{\left(\varepsilon-\varepsilon_{0}\right)t_{0,\sigma}+t_{c,\sigma} ^{2}}{\left(\varepsilon-\varepsilon_{0}\right)\left(\tilde{\varepsilon}_{1}\tilde{\varepsilon}_{2}-t_{0,\sigma }^{2}\right)-t_{c,\sigma}^{2}\left(\tilde{\varepsilon}_{1}+\tilde{\varepsilon}\right)-2t_{0,\sigma }t_{c,\sigma}^{2}}, $$ (5)여기서 \(\tilde {\varepsilon }_{1(2)}=\varepsilon -\varepsilon _{1(2)}+i\Gamma _{L(R)}/2\). 그러면 투과 계수는 [55, 56]
$$\begin{array}{@{}rcl@{}} T_{\sigma}(\varepsilon)=\frac{\Gamma_{L}\Gamma_{R}[\left(\varepsilon-\varepsilon_{0 }\right)t_{0,\sigma} +t_{c,\sigma}^{2}]^{2}}{\left|\left(\varepsilon-\varepsilon_{0}\right)\left( \tilde{\varepsilon}_{1}\tilde{\varepsilon}_{2}-t_{0, \sigma}^{2}\right)-t_{c,\sigma}^{2}\left( \tilde{\varepsilon}_{1}+\tilde{\varepsilon}\right)-2t_{0,\sigma}t_{c,\sigma}^{2}\right|^{2}}, \end {배열} $$ (6)각 스핀 성분 S의 열전력(Seebeck 계수) σ 충전 전류 J 소실 조건에서 계산됩니다. e =제 e ,↑ +제 e ,↓ =0이며 [25, 33] S로 지정됩니다. σ =−케이 1,σ /(e 티 케이 0,σ ), 전하(스핀) 열전력은 S로 주어집니다. ㄷ (s ) =S ↑ +(−)S ↓ .
다음 수치 계산에서 우리는 선폭 함수 Γ를 선택합니다. 엘 =Γ R =Γ 0 =1 에너지 단위 및 고정 μ =0 에너지 영점. e의 상수 , 카 나 , 및 h 모두 1로 설정됩니다. 그림 2는 스핀 종속 컨덕턴스 G를 보여줍니다. σ 및 화력발전 S σ 도트 레벨 ε의 함수로 0 =ε 1 =ε 2 t 동안 0 =0, 즉 TQD가 직렬로 연결됩니다. 점간 결합이 스핀과 독립적인 경우(p =0), (a)와 (b)의 스핀업 및 스핀다운 컨덕턴스는 동일하며 ε를 중심으로 피크가 발생합니다. 0 =0(검은색 실선).
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t에 대한 컨덕턴스 및 열전력 0 =0. 스핀 편극 전도도 G σ a에서 그리고 b , 화력발전 S σ c에서 그리고 d 도트 레벨 ε의 함수로 0 고정 t 0 =0 및 점간 결합의 스핀 분극 값이 다릅니다. 다른 매개변수는 레벨 조정 Δ입니다. =0, 온도 T =0.001 및 t ㄷ =0.3
스핀 의존성 점간 결합 p가 있는 경우 ≠0, 스핀업 컨덕턴스 G의 단일 피크 ↑ 그림 2a에서는 향상된 스핀업 점간 결합 t으로 인해 최대 피크 값이 변경되지 않은 삼중 피크 구성으로 진화합니다. ㄷ ,↑ . 반면 G ↓ 더 작은 t 때문에 피크 너비가 감소된 단일 피크 패턴을 유지합니다. ㄷ ,↓ . t 동안 0,σ =0 및 동일한 QD 수준(ε 1 =ε 2 =ε 0 ), 식의 투과 계수 (6)
로 감소 $$\begin{array}{@{}rcl@{}} T_{\sigma}(\varepsilon)=\frac{\Gamma_{0}^{2}t_{c,\sigma}^{4}} {\left\{\left(\varepsilon-\varepsilon_{0}\right)\left[\left(\varepsilon-\varepsilon_{0}\right)^{2}-\Gamma_{0}^{2} /4\right]-2t_{0,\sigma}^{2}\right\}^{2}+\Gamma_{0}^{2}t_{c,\sigma}^{4}}. \end{배열} $$ (7)각각 ε에 위치한 전송 함수에는 세 개의 공진이 있습니다. =ε 0 및 \(\varepsilon =\varepsilon _{0}\pm \sqrt {2t_{c,\sigma }^{2}+\Gamma _{0}^{2}/4}\). 저온 조건에서 ε의 전도도에서 3개의 공진 피크가 나타납니다. 0 =μ 및 \(\varepsilon _{0}=\mu \pm \sqrt {2t_{c,\sigma }^{2}+\Gamma _{0}^{2}/4}\), 각각. 약한 점간 결합의 경우 3개의 피크가 그림 2a의 검은색 선으로 표시된 것처럼 단일 피크 구성으로 병합됩니다. 증가하는 점간 스핀 편극 p , t의 값 ㄷ ,↑ =그 ㄷ (1+p )가 증가하고 스핀업 컨덕턴스의 세 피크는 그림 2a와 같이 에너지 공간에서 분리됩니다. 한편, t의 크기는 ㄷ ,↓ 작아지고 G ↓ 이에 따라 그림 2b에서 단일 피크 패턴이 유지됩니다. 식에서 (6) 또한 t를 줄임으로써 피크 너비가 감소하는 것을 볼 수 있습니다. ㄷ ,↓ .
p일 때 =0, 그림 2c 및 d의 각 스핀 성분의 열전력은 전자-정공 대칭점(ε)에 대해 동일하고 비대칭입니다. 0 =0), 이는 이전 작업[33, 57]과 일치합니다. 열전 효과를 발생시키는 온도 구배의 존재로 인해 왼쪽 리드의 온도가 오른쪽 리드의 온도보다 높으며 화학 포텐셜 μ보다 많은 전자가 있습니다. 왼쪽 리드에서. 이에 따라 μ 아래에 더 많은 구멍이 있습니다. . QD의 에너지 준위가 μ 미만(위)일 때 , 주요 캐리어는 정공(전자)이고 열전력은 양(음)입니다[57]. 열전력은 ε에서 기호를 변경합니다. 0 =0은 전자와 정공의 보상 때문입니다. p가 증가함에 따라 , 스핀업 열발전 S의 피크 너비 ↑ 감소된 피크 값으로 확대됩니다. 반면 스핀다운은 좁혀집니다. 흥미롭게도 S의 피크 값은 ↓ p를 증가시키면 분명히 향상됩니다. . p와 같은 큰 점간 스핀 편극의 경우 =0.8, S의 피크 값 ↓ S의 약 10배입니다. ↑ 스핀 의존 전도도 G 값이 거의 변하지 않음 σ . 이것은 다음과 같이 설명할 수 있습니다. 긍정적인 p , 점간 터널링 속도 t ㄷ ,↑ >그 ㄷ ,↓ 스핀업 전자(또는 정공)는 스핀다운 전자(또는 정공)보다 빠르게 QD를 통과합니다. 이에 따라 스핀업 전자에 비해 왼쪽(오른쪽) 리드에서 차단되는 스핀다운 전자(정공)가 더 많아 온도 구배에 따라 스핀다운 전압이 커집니다.
S의 차이를 더욱 확대하려면 ↓ 그리고 S ↑ , 우리는 매우 큰 p 그림 3에서 스핀업 컨덕턴스 G ↑ 및 화력발전 S ↓ p의 변형에 덜 영향을 받습니다. , 비교를 위해 그림 3a와 b의 삽입으로 표시됩니다. p가 증가함에 따라 , 스핀다운 캐리어는 QD를 통해 전송하기가 훨씬 더 어려워지고 리드에 축적됩니다. 따라서 G의 값은 ↓ 단조롭게 억제되지만 S의 피크 값 ↓ 이는 스핀 의존성 점간 결합에 의해 완전히 스핀 분극된 열전력을 생성하는 효과적인 수단을 제안하는 현저하게 확대됩니다. 이 결과는 SSE 기법으로 시스템의 온도 구배를 감지하는 데에도 유용할 수 있습니다. 약한 점간 결합이 열전력 값을 향상시키므로 더 작은 t ㄷ 고정 p 그림 4에서 =0.7. 이 경우 스핀업 및 스핀다운 컨덕턴스에서 3개의 공진 피크가 하나로 나타납니다. t를 증가시키면 컨덕턴스의 피크 폭이 넓어집니다. ㄷ 이는 이전 결과와 일치합니다. 그림 4b와 d는 S ↑ 그리고 S ↓ t를 줄임으로써 향상됩니다. ㄷ . 스핀다운 열전력의 최대값은 약 4 k에 도달할 수도 있습니다. 나 /이 t 동안 ㄷ =0.02Γ 0 . 실험에서 점간 결합은 게이트 전압 또는 터널 장벽의 두께에 의해 조정 가능합니다. 따라서 t ㄷ 고정된 스핀 분극 p , 자기장은 일반적으로 전기장에 비해 제어하기가 더 어렵습니다. 사실, 매우 작은 p로 큰 열전력을 얻을 수 있습니다. 다음과 같이 일부 조건에서.
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스핀다운 컨덕턴스와 열전력. 스핀다운 컨덕턴스 G ↓ a에서 화력발전 S ↓ b에서 큰 점간 결합의 경우 1>p ≥0.9. a의 삽입 G용 ↑ 큰 도트 수준 체제 및 b의 삽입 스핀다운 열전력과 비교하여 스핀업 열전력을 나타냅니다. 다른 매개변수는 그림 2와 같습니다.
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다양한 t에 대한 컨덕턴스 및 열전력 ㄷ . 스핀 편극 전도도 G σ a에서 및 c , 및 열전력 S σ b에서 그리고 d 도트 레벨 ε의 함수로 0 p용 =0.7 및 t의 다른 값 ㄷ . 다른 매개변수는 그림 2와 같습니다.
QD가 링 모양으로 연결되면 발생하는 Fano 효과가 전도도와 열전력의 속성을 크게 변경합니다. 특히 전송함수가 0에 가까워지는 Fano 반공진 상태 주변에서 거대 써모파워가 발생 T σ (ε )=0은 완전한 반사로 인한 것입니다[25–33]. 전자 에너지 대체 ε 화학적 전위 μ에 의해 식에서 (5)
에 있는 유일한 반공진 상태를 찾을 수 있습니다. $$\begin{array}{@{}rcl@{}} \varepsilon_{0}=\mu+t_{c,\sigma}^{2}/t_{0,\sigma}, \end{array} $$ (8)이는 점간 결합에 의해서만 결정되며 점 수준 ε과 같은 다른 매개변수와는 무관합니다. 1 , ε 2 , 온도 T 또는 도트 리드 하이브리드 매트릭스 Γ α . 따라서 이러한 복잡한 시스템에서 컨덕턴스와 열전량을 조정하는 것은 다소 간단합니다. μ 조건에서 =0, 반공진 상태는 양의 ε에서만 찾습니다. 0 옆. 그림 5a 및 b는 컨덕턴스의 Fano 반공진 밸리를 보여줍니다. 그림 5a의 삽입은 큰 점 수준 영역에서 컨덕턴스의 Fano 선 모양을 보여줍니다. t의 경우와 달리 0 =0 열전대의 영점이 ε에 위치하는 경우 0 =0, t 0 ≠0은 반공진 상태이며, 각각의 열전력은 비대칭입니다. p의 경우 =0, 두 스핀 구성요소의 열전력의 영점은 ε에 있습니다. 0 그림 5c 및 d에 표시된 대로 =0.09. p가 증가함에 따라 , 그들은 분리되어 0.09의 반대 방향으로 이동합니다. 양수 값과 음수 값을 가진 넓은 피크가 영점의 양쪽에서 각각 나타납니다. 열전력의 값은 그림 5c의 삽입 부분에 표시된 것처럼 다른 점 수준 영역에서 무시할 수 있을 정도로 작다는 점을 언급할 가치가 있습니다. 열전력의 피크뿐만 아니라 영점의 이동은 두 가지 흥미로운 결과를 가져옵니다. 하나는 100 %입니다. S의 피크 때 스핀 극성 열전력 ↑ 그리고 S ↓ 에너지 공간에서 상당히 큰 p로 완전히 분리됩니다. 값. 예를 들어 p의 경우 그림 5c 및 d의 파란색 점선을 참조하세요. =0.4. ε 오른쪽 0 =0.09, S 값 ↓ 0에 접근하지만 S ↑ 두 개의 뾰족한 봉우리가 있습니다. 반면에 ε의 왼쪽에는 0 =0.09, 스핀다운 열전력 S ↓ S가 거의 0인 두 개의 피크가 있습니다. ↑ .
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t에 대한 컨덕턴스 및 열전력 0 =1. 스핀 편극 전도도 G σ a에서 그리고 b , 및 열전력 S σ c에서 그리고 d 도트 레벨 ε의 함수로 0 t 동안 0 =1, t ㄷ =0.3 및 도트간 커플링 p의 스핀 편극의 다른 값 . a의 삽입 및 c 는 각각 큰 도트 수준 체제에서 컨덕턴스와 열전력입니다. 다른 매개변수는 그림 2와 같습니다.
다른 흥미로운 결과는 순수 스핀 열전력, 즉 S입니다. s =S ↑ -S ↓ ≠0 동안 S e =S ↑ +S ↓ =0, 또는 유한 열 바이어스 하에서 폐쇄 회로의 순수한 스핀 전류[58]. 이는 동일한 크기의 스핀업 및 스핀다운 열전력의 부호가 반대임을 의미합니다. S의 크기 s 반대 부호를 가진 스핀다운 및 스핀업 열발전의 급격한 피크가 동일한 ε에서 만날 때 최대화됩니다. 0 인터도트 커플링 p의 스핀 편극 조정 . 그림 6a와 같이 S의 영점과 피크 ↑ 그리고 S ↓ ε 의 오른쪽과 왼쪽으로 각각 이동합니다. 0 =90k 나 티 p로 인해 ≠0. 그 결과 스핀업 열전력의 음의 피크와 스핀다운 열의 양의 피크가 ε 부근에서 동시에 나타납니다. 0 =90k 나 티 순수한 스핀 열력을 유도합니다. 이것은 일반적으로 작은 p에서 발생합니다. S의 두 개의 좁은 봉우리 때문에 σ p가 있는 그림 6a의 파란색 점선으로 확인되는 영점에 매우 가깝습니다. =0.02. 작은 에너지가 지배적임을 명확하게 보여주기 위해 k를 선택합니다. 나 티 그 안에 있는 에너지 단위로. 우리는 이 순수한 스핀 열전력이 터널 장벽에 약한 자기장을 적용하여 실현할 수 있는 점간 결합의 매우 작은 스핀 분극으로 얻을 수 있음을 강조합니다. 게다가 순수 스핀 열력의 크기는 전하량(녹색 점선)만큼 큽니다.
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열전대의 양자 규정. a의 도트 레벨에 따라 달라지는 열전대 , b의 온도 c의 레벨 조정 . 다른 매개변수는 p입니다. =0.02, 그 0 =1 및 t ㄷ =0.3. b의 도트 레벨 및 c ε로 선택됩니다. 0 =0.09Γ 0 . 레벨 디튜닝 Δ a에서 =0 그리고 b , 온도는 T입니다. =0.001 in a 및 c
마지막으로 스핀 분해 순수 스핀과 온도 T에 따라 변하는 전하 열전력을 제시합니다. 및 레벨 조정 Δ 그림 6b와 d에서 각각. 도트 레벨 ε 0 Fano 반공진 계곡에 초점을 맞추기 위해 0.09로 선택됩니다. 그림 6b는 저온 S에서 ↑ 그리고 S ↓ 실선과 점선으로 표시된 반대 기호로 피크를 개발하여 상당히 큰 순수 스핀 열전력 S를 생성합니다. s (파란색 점선). 이제 충전 열전대 S e 녹색 점선으로 표시된 것처럼 매우 작을 수 있습니다. 온도가 증가함에 따라 Fano 효과는 캐리어의 임의적인 열 운동에 의해 파괴되고 S의 피크 σ 번져 있습니다. 그 결과 S ↑ 그리고 S ↓ 구별할 수 없고 순수한 스핀 열전력은 0에 접근합니다. 그림 6d는 순수 스핀 열전력이 점 수준 Δ의 차이에 대해 강함을 보여줍니다. . 이는 식의 결과와 일치합니다. (7) Fano 반공진 상태는 점 1과 점 2와 독립적입니다.
결론적으로, 우리는 스핀 의존성 점간 결합으로 직렬 또는 원형으로 연결된 TQD에서 전기 전도도 및 열전력의 특성을 연구했습니다. 100 % 세대에 특히 주의를 기울입니다. 스핀 극성 및 순수 스핀 열전력. 전자는 도트가 서로 상당히 강하게 결합될 때 충분히 큰 도트간 결합 스핀 분극을 갖는 직렬 TQD 구성에서 실현될 수 있음을 발견하였다. 반면에 점이 약하게 결합되면 거대 100 % 스핀 편극 열전력은 매우 작은 점간 결합 스핀 편극 하에서 실현될 수 있습니다. 도트가 원형 구성에 있을 때 열전력은 급격한 피크를 발생시키는 Fano 반공진 상태에 대해 각각 비대칭입니다. 점간 결합의 스핀 분극을 변경함으로써 스핀 업 및 스핀 다운 열전력의 피크가 QD 수준 영역에서 반대 방향으로 이동합니다. 이제 100% % 스핀 극성 및 순수 스핀 열전력은 아주 쉬운 방법으로 실현될 수 있습니다. 현재 결과는 실험에서 유리한 점간 결합의 스핀 분극 값이 작을 때 얻을 수 있습니다.
나노물질
초록 변형 공학은 물질의 전자 구조를 조정하는 효과적인 방법 중 하나가 되었으며, 분자 접합에 도입되어 고유한 물리적 효과를 유도할 수 있습니다. 변형 제어가 있는 금(Au) 전극 사이에 내장된 다양한 γ-그래핀 나노리본(γ-GYNR)이 설계되었으며, 밀도 기능 이론을 사용하여 스핀 종속 수송 특성의 계산이 포함됩니다. 계산된 결과는 변형의 존재가 분자 접합의 수송 특성에 큰 영향을 미치며, 이는 γ-GYNR과 Au 전극 사이의 결합을 분명히 향상시킬 수 있음을 보여줍니다. 우리는 변형된 나노접합을 통해 흐르는 전류가 변형되지 않
초록 탄소점(CD)은 활성 표면으로 인해 항균제로 널리 사용되었지만 일부 CD는 불안정합니다. 따라서 항균 활성과 같은 상대적 응용 프로그램은 장기간 사용에 대해 신뢰할 수 없을 수 있습니다. 여기에서 우리는 열수 과정을 통해 청색 형광을 가진 CD를 합성합니다. 그 후, 폴리에틸렌이민은 CD를 CD 기반 프레임워크(CDF)로 조립하기 위해 적용되었습니다. CDF는 소광된 형광을 나타내었지만 주사 전자 현미경 및 제타 전위 조사에 기초하여 보다 안정적인 특성을 보였다. CD와 CDF 모두 그람 음성 대장균(E. coli ) 및 그
