基于Majorana費(fèi)米子的熱電性質(zhì).pdf

1、本文利用散射矩陣方法研究了基于Majorana費(fèi)米子的雙電極模型，以及雙量子點(diǎn)單電極模型的熱電性質(zhì).分別計(jì)算了電導(dǎo)，熱電勢(shì)，熱導(dǎo)以及ZT品質(zhì)因子隨費(fèi)米能的變化.
　　首先對(duì)在二維拓?fù)浣^緣體中基于Majorana費(fèi)米子雙電極模型的熱電性質(zhì)進(jìn)行了研究.計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)在相同的溫度下當(dāng)量子線的兩端majorana費(fèi)米子與左右電極的耦合能分別取值2.5meV，0.5meV和0.25meV時(shí)，在零費(fèi)米能處，電導(dǎo)和熱導(dǎo)有峰值.電導(dǎo)和熱導(dǎo)隨耦合能取

2、值的增大而增大，隨耦合能取值的減小而減小.熱導(dǎo)在電子空穴對(duì)稱時(shí)出現(xiàn)峰值.當(dāng)費(fèi)米能小于0時(shí)，熱電勢(shì)為負(fù)值是因?yàn)檩斶\(yùn)的載流子為電子.當(dāng)費(fèi)米能大于0時(shí)，熱電勢(shì)為正值因?yàn)檩d流子中空穴占主導(dǎo).ZT受耦合能的影響較大，ZT隨著耦合能取值的增大而減小.當(dāng)納米線與左電極的耦合能取值2.5meV保持不變，納米線與右端電極的取值分別為2.5meV，0.025meV和0時(shí)，對(duì)相應(yīng)的熱電性質(zhì)進(jìn)行研究.當(dāng)納米線與右端電極的取值為0時(shí)，系統(tǒng)由雙電極模型變?yōu)榱藛坞姌O

3、模型，此時(shí)電導(dǎo)和熱導(dǎo)為雙電極模型時(shí)的一半.當(dāng)量子線的兩端與左右電極的耦合能取值保持2.5meV不變，研究電導(dǎo)，熱電勢(shì)，熱導(dǎo)和ZT品質(zhì)因子在不同的溫度中隨費(fèi)米能的變化，結(jié)果表明隨著溫度的上升電導(dǎo)有所下降，在所選溫度范圍內(nèi)熱導(dǎo)有所上升.當(dāng)量子線的兩端與左右電極的耦合能取值較小時(shí)(0.025meV)時(shí)，隨著溫度的升高電導(dǎo)有所下降.當(dāng)納米線的左端與左電極的耦合能取值2.5meV保持不變，納米線的右端與右端電極的取值為0時(shí)，隨著溫度的升高電導(dǎo)有所

4、下降，熱導(dǎo)有所上升，這時(shí)系統(tǒng)為單電極模型.
　　同時(shí)利用散射矩陣的方法研究了基于Majorana費(fèi)米子的雙量子點(diǎn)單電極模型的熱電性質(zhì)，分別對(duì)Andreev反射電導(dǎo)，熱電勢(shì)，熱導(dǎo)和ZT品質(zhì)因子隨費(fèi)米能的變化進(jìn)行了理論分析.當(dāng)雙量子點(diǎn)能級(jí)為0，左邊電極與左邊量子點(diǎn)1的耦合能為0.25meV時(shí)，由于Majorana費(fèi)米子和量子點(diǎn)的存在電導(dǎo)有三個(gè)峰值，在兩個(gè)能級(jí)之間，電導(dǎo)有極小值.熱導(dǎo)隨溫度的升高，峰值變寬不再那么尖銳.當(dāng)能級(jí)與次能級(jí)不同