文档介绍：:赫缅年∥月舳签字日期:≯年多月/如州年‘月,:其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得直昌太堂或其他教育本学位论文作者完全了解南昌太堂有关保留、使用学位论文的规定,有权阅。本人授权直昌太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所和中国学术期刊馀贪电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表,并通过网络向社会公众提供信息服务。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ签字日期:
摘要热机和制冷机都是通过各种工作物质传递热量来实现的装置。传统的热机和制冷机都是在宏观尺寸范围内以经典物质作为传热媒介的,近年来,随着理论研究的深入和科学技术的发展,人们对功产生和制冷技术的研究逐渐地由宏观尺度进入到介观和微观领域,以电子为工作物质的电子热机和制冷机就激起人们的极大兴趣。本文主要研究两种类型的热机模型:第一种是非线性二极管系统构成的布朗热机。在两个温度不同的二极管中,离子振动对电子的散射相当于液体介质分子对布朗颗粒的碰撞,运用非线性系统涨落理论,通过求解福克一普朗克方程治隽硕ü苋然男阅芴卣鳌5诙质橇孔拥阆低构成的电子热机。利用电子通过量子系统的传输理论,通过求解量子主方程芯苛肆孔拥阒械サ缱庸舱袼泶┑男阅芴卣鳌>咛内容安排如下:在第二章中研究了处于两个温度不同的热库中、性能特征完全相同的两个非线性二极管反向连接后并联上一个电容器组成的热机装置,导体内的离子振动对电子的散射相当于液体介质分子对布朗颗粒的碰撞,电子的运动与布朗粒子在非均匀摩擦系数环境中的运动相类似,基于涨落理论,可以得到电子运动的福克一普朗克方程眦5毕低持型饧右桓隼硐氲那缌源时,该系统将实现对外做功的功能。考虑热漏后,通过数值模拟描绘出热机的性能特征曲线以及优化性能参数随两库温度比的特征曲线,分析了二极管的非线性强度、热漏和温度比对热机性能特性的影响。最后分析了理想二极管热机的性能特征。在第三章中研究了外磁场对量子点热机性能特征的影响。量子点热机是由单能级量子点连接两个温度和化学势都不同的电子热库组成。具有共振能级能量的自旋简并电子在温度梯度和化学势梯度的驱动下通过该量子点在两个热库间传输热流或者热量。当该系统中存在一个外加磁场时,电子的自旋简并被破坏,分裂成两个能级,电子的整个隧穿过程可以用量子主方程蛐疵枋觥Mü的D夥治隽送獯懦∏慷榷匀然阅芴卣鞯挠跋臁
在第四章中研究了一个二能级量子点制冷机的性能特征。两个温度及化学势都不相同的极板可以看作两个电子热库,在温度梯度和化学势梯度的驱动下,电子通过两个单共振能级量子点隧穿来实现两个热库间的能量传输。电子的整个隧穿过程可以用量子主方程疵枋觥N忍嘎柿骱单位时间内从两个温度库中吸收的热量可以通过主方程得到,进而写出制冷机的制冷率和制冷系数的表达式。通过数值模拟,详细地分析了两能级间隙对制冷机性能及优化参数的影响。关键词:电子热机或制冷机;涨落理论;电子传输;性能特征摘要Ⅱ
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