耦合介观金属环中量子电流放大效应及介观耗散电路量子涨落的研究

摘要

随着纳米技术和微电子技术的发展,集成电路和电子器件日趋小型化.当系统的传输尺度达到某个特征尺度大小(电荷载流子的相位相干长度)时,必须考虑系统的量子效应.近十几年,对于介观系统,许多奇异的量子现象已经被实验所观测到并引起了许多科研工作者的兴趣.对于介观系统,电荷量子化效应明显.因而在该文中,以电荷量子化为基础,我们首先研究了耦合因素对介观金属环系统中由外加磁通量引起的持续电流的影响.研究分析表明:介观金属环中的持续电流与外加磁通和金属环之间的耦合因素有关.在一定条件下,系统中将出现量子电流放大现象.注意到实际的电子电路总是有电阻存在.为此,我们根据固体理论,从电阻产生的物理机制即电子和晶格振动之间相互作用出发,对介观RLC电路进行了量子化处理.在给出了介观RLC电路的动力学运动方程的基础上,计算了电路中电荷和电流的量子涨落,并研究了温度对量子涨落的影响.

目录

第一章绪论

1.1相关领域的发展

1.2问题的提出和研究的目的

第二章基础知识

2.1介观系统的量子效应

2.2纳电子学理论基础

第三章耦合介观金属环中的量子电流效应

3.1电荷量子化情况下单一金属环上的持续电流

3.2耦合介观金属环——放大效应

第四章介观耗散电路的量子涨落

4.1单一LC电路的量子化

4.2电子—声子之间相互作用

4.3介观并联RLC电路的量子化及量子涨落

第五章总结

参考文献

致谢

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