本文關(guān)鍵詞：DNA分子的熱電輸運(yùn)理論研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：納米材料因具有良好的熱電轉(zhuǎn)換效率日益引起人們的廣泛關(guān)注,深入理解和研究納米尺度系統(tǒng)的熱電輸運(yùn)行為不僅有助于優(yōu)化和提高電子器件的熱電執(zhí)行性能,而且對(duì)設(shè)計(jì)新型量子熱電器件也具有重要意義,進(jìn)一步為利用廢熱和節(jié)約能源提供理論基礎(chǔ)。DNA分子,作為一種天然的有機(jī)分子,由于其具有自組裝和自識(shí)別特性,在分子電子學(xué)中充當(dāng)重要的角色。此外,DNA分子具有雙螺旋的空間結(jié)構(gòu),其手性特征導(dǎo)致DNA分子中的電子輸運(yùn)具有自旋選擇性。因此,深入研究DNA分子的自旋相關(guān)的熱電輸運(yùn)能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)自旋熱電器件提供新的思路。在第一章中,我們較為詳細(xì)地介紹了熱電效應(yīng)以及熱自旋電子學(xué)的研究進(jìn)展。第二章首先介紹了DNA分子的生物、物理和化學(xué)性質(zhì),然后介紹了研究DNA分子電子輸運(yùn)的主要方法和相應(yīng)的研究進(jìn)展。關(guān)于手性DNA分子熱電輸運(yùn)特性研究,本文主要開展了以下研究工作:1.利用非平衡格林函數(shù)方法研究了鐵磁金屬—ds DNA—鐵磁金屬的熱電輸運(yùn)性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)溫度、自旋—軌道耦合強(qiáng)度、螺旋角等系統(tǒng)參數(shù)獲得較大的熱電轉(zhuǎn)換效率,而且可以實(shí)現(xiàn)純的自旋塞貝克效應(yīng)。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)自旋—軌道耦合和螺旋角可以增強(qiáng)自旋塞貝克系數(shù),鏈內(nèi)的跳躍積分不僅能調(diào)控?zé)犭娤禂?shù),還可以決定載流子的種類。2.利用非平衡格林函數(shù)方法并結(jié)合Landauer-B¨uttiker公式,研究了熱偏壓驅(qū)動(dòng)下普通金屬—ds DNA—鐵磁電極結(jié)的熱自旋效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)電流—熱偏壓曲線中存在熱電二極管效應(yīng)、自旋塞貝克二極管效應(yīng)以及負(fù)微分熱電阻現(xiàn)象。利用門電壓來(lái)調(diào)控此系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)純自旋流輸運(yùn),并且給出了螺旋角、自旋—軌道耦合相互作用和自旋極化量等因素對(duì)電流影響的物理機(jī)制。最后,第五章給出了全文的總結(jié)和展望。
【關(guān)鍵詞】：熱電效應(yīng) 自旋熱電效應(yīng) 雙螺旋DNA分子 自旋流
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q523;TB383.1
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-19
• 變量注釋表19-20
• 1 熱電效應(yīng)概述20-32
• 1.1 引言20
• 1.2 熱電效應(yīng)內(nèi)容介紹20-28
• 1.3 納米體系的熱電效應(yīng)28-29
• 1.4 自旋熱電效應(yīng)29-31
• 1.5 本章小結(jié)31-32
• 2 DNA分子簡(jiǎn)介32-51
• 2.1 引言32-33
• 2.2 DNA分子的基本性質(zhì)33-36
• 2.3 DNA分子的物理模型及其研究方法36-43
• 2.4 DNA分子的電荷輸運(yùn)43-46
• 2.5 DNA分子的自旋電子輸運(yùn)46-47
• 2.6 DNA分子的熱電效應(yīng)研究進(jìn)展47-50
• 2.7 本文的主要研究?jī)?nèi)容50-51
• 3 雙螺旋DNA分子器件的自旋有關(guān)的熱電輸輸運(yùn)51-62
• 3.1 引言51-52
• 3.2 物理模型和公式52-54
• 3.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果和討論54-61
• 3.4 本章小結(jié)61-62
• 4 熱偏壓驅(qū)動(dòng)下的手性DNA分子器件的自旋相關(guān)的輸輸運(yùn)研究62-73
• 4.1 引言62-63
• 4.2 物理模型和公式63-65
• 4.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果和討論65-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 5 總結(jié)與展望73-76
• 5.1 總結(jié)73-74
• 5.2 展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-85
• 作者簡(jiǎn)歷85-87
• 學(xué)位論文文數(shù)據(jù)集87

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  本文關(guān)鍵詞：DNA分子的熱電輸運(yùn)理論研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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