メゾスコピック系における非平衡輸送現象の熱力学の構築と熱機関の設計
【研究分野】数理物理・物性基礎
【研究キーワード】
量子熱電効果 / 量子熱力学 / 非平衡定常状態 / 熱効率 / 仕事率 / 熱電効果 / 量子熱機関 / ランダウアー公式 / カルノー効率 / アンダーソン局在 / 定常熱機関 / 非平衡量子系 / 熱力学 / 微小熱機関
【研究成果の概要】
メゾスコピック系の量子非平衡輸送においては、熱と仕事を定義するのが一般に困難です。我々は非平衡定常状態を考えることによってこの困難を克服しました。このとき、熱と仕事は、両側に接続されている熱浴が失う熱と仕事から定義できます。この手法により、量子熱電効果の一般論を構築し、どのような場合に熱効率や仕事率が高くなるかを議論できました。
カルノー効率が熱効率の上限であることを証明し、メゾスコピック系が特定のエネルギーだけを透過する透過率の際に実現されることを示しました。これは古典熱力学の準静的課程に相当しています。次に、磁場とフォノン散乱の両方で時間反転対称性を破ることが仕事率を上げることを示しました。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
内山 智香子 | 山梨大学 | 大学院総合研究部 | 教授 | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)