23549

PHY3 150

دكتري

فيزيك - ماده چگال

فيزيك

شهريور ماه 1402

101 ص.

غلامرضا راشدي

ترابرد كوانتومي , نقطه‌هاي كوانتومي , سيليسن گونه , ترموالكتريك , برهمكنش كولني , توابع گرين

در اين رساله خواص ترابردي انواعي از سامانه‌هاي مزوسكوپيك كم بعدي را مطالعه و بررسي كرده‌ايم. بدين منظور در ابتدا مقدمه‌اي كوتاه در مورد اهميت موضوع ترابرد بيان‌كرده‌ايم.همچنين چشم‌انداز مختصر اما تا حد امكان سودمندي را در مورد جريان الكتريكي و ترموالكتريك ارائه كرده‌ايم. از ميان رهيافت‌هاي مختلفي كه در بررسي خواص ترابردي سامانه‌هاي كوانتومي وجود دارد، دو رهيافت توابع گرين و رهيافت BTK بر پايه معادلات DBdGبه كار گرفته شده است. به همين منظور معرفي مختصري درباره اين رهيافت‌ها و نحوه به كارگيري آن‌ها در موقعيت‌هاي مختلف را آورده‌ايم. خواص ترابردي سامانه‌هاي دو بعدي گرافن گونه با استفاده از رهيافت توابع گرين بررسي شده است. همچنين خواص ترابردي يك سامانه پيوندي ابررسانا/ فلز عادي بر پايه‌ي ساختار تك لايه‌اي از ، با به كارگيري معادلات DBdGمطالعه و نتايج آن گزارش شده است. همچنين خواص ترابردي سامانه‌اي متشكل از يك نقطه‌ي كوانتومي با استفاده از رهيافت توابع گرين، براي موقعيت‌هاي مختلف بررسي شده است. در آخر، سامانه‌‌‌اي پنج پايانه‌اي، تشكيل شده از سه نقطه‌ي كوانتومي برهمكنشي طراحي و خواص ترابردي الكتريكي و ترموالكتريكي آن بررسي و مطالعه شده است. جايي كه به عنوان مثال نشان‌ داده‌ايم كه خواص ترابردي دو نقطه‌ي كوانتوميبا برهمكنش كولني غير مستقيم به يكديگر همبسته است. همچنين دريافتيم كه برهمكنش كولني ميان نقطه‌هاي كوانتومي مي‌تواند سبب بهبود عملكرد ترموالكتريكي اين سامانه، تا دو مرتبه بزرگيبيشتر نسبت به حالت بدون برهمكنش، شود.

Quantum transport , Quantum dots , silicene-like , Thermoelectric , Coulomb interaction , Green’s function

Investigation oftransport properties of low-dimensional structures

فيزيك

In this thesis, we have investigated the transport properties of various low-dimensional mesoscopic systems. For this purpose, we have given a short introduction to the importance of transport. We have also provided a brief overview of electric current and thermoelectricity. Among the various approaches introduced to investigating the transport properties of quantum systems, we have applied two approaches, Green's functions and the BTK approach based on DBdG equations. For this purpose, we have given a brief introduction to these approaches and how to apply them in different situations. The transport properties of two-dimensional graphene-type systems have been investigated using Green's functions approach. Also, using the DBdG equations, the transport properties of a superconductor/normal metal hybrid structure based on a monolayer of MoS2 have been studied and its results have been reported. Also, using Green's functions approach, the transport properties of a system consisting of a quantum dot have been investigated for different situations. Finally, a five-terminal system consisting of three interacting quantum dots has been designed and its electrical and thermoelectric transport properties have been studied. We have shown that the transport properties of two quantum dots are correlated to each other due to the indirect Coulomb interaction. We also found that the Coulomb interaction between quantum dots can improve the thermoelectric performance of this system, up to two orders of magnitude more than the case without interaction.

4