پمپاژ كوانتومي به وسيله پتانسيلهاي نوساني در نانو ساختارهاي يك و دو بعدي

كارشناسي ارشد

توليد يك جريان بار خالص در غياب پتانسيل باياس را پمپاژ بار ميگويند. پس از اولين پيشنهاد نظري براي انتقال بار از طريق پمپاژ توسط تولس 7، روش هاي تئوري مختلفي براي پمپاژ در سيستم هاي مزوسكوپي ارائه شد و كارهاي آزمايشگاهي با اعمال ولتاژهاي دوره اي وابسته به زمان مورد بررسي قرار گرفت. در اين پاياننامه ما جريان توليد شده در يك سيستم غير تعادلي با باياس صفر را كه با استفاده از دو پتانسيل هارمونيك وابسته به زمان با فازهاي مختلف كه به سيستم اعمال مي شوند، بررسي مي كنيم. از فرماليسم كلديش 1 كه بر اساس تابع گرين است، براي حل سيستم هاي يك بعدي و دو بعدي تايد باندينگ 9 استفاده كردهايم و جريان dc را براي پارامترهاي مختلف آدياباتيك و غير آدياباتيك بدست آوردهايم. احتمال عبور و جريان را در يك سيم كوانتومي متقارن و نامتقارن مقايسه ميكنيم. محاسبات نشان ميدهد كه ترابرد در سيم كوانتومي متقارن، بدون گاف است ولي وقتي از دو اتم متفاوت در نانو سيم استفاده ميكنيم گاف انرژي در نمودار ترابرد بر حسب انرژي مشاهده ميشود . جريان پمپ شده را در حالت آدياباتيك وغير آدياباتيك بدست ميآوريم. مشاهده ميشود كه در حالت آدياباتيك جريان پمپ شده به صورت نوسانهاي سينوسي است. ولي اين رفتار در حالت غير آدياباتيك مشاهده نميشود. در اين حالت، جريان پمپ شده بر اساس فاصلهي ترازهاي انرژي در سيستم تغيير ميكند. با محاسبه جريان در سيستمهاي شبه يك بعدي مشاهده ميشود كه جريان پمپ شده نسبت به سيستمهاي يك بعدي، در حالت غير آدياباتيك تغيير چنداني نميكند. محاسبه جريان پمپ شده در سيستمهاي دو بعدي نشان ميدهد كه با افزايش تعداد كانالهاي ترابرد مقدار جريان پمپ شده افزايش پيدا ميكند.

194145

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر ليلا اسلامي

حالت جامد

دكتر مهدي اسماعيل زاده